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Tipo documento: Dissertação
Título: Métodos para dimensionamento de Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede (SFVCR) : síntese e aplicação
Autor(es): Arruda Junior, Alcides
Orientador(a): Apolonio, Roberto
Membro da Banca: Apolonio, Roberto
Membro da Banca: Kawaphara, Mario Kiyoshi
Membro da Banca: Carvalho, Bismarck Castillo
Membro da Banca: Bonaldo, Jakson Paulo
Membro da Banca: Santilio, Fabricio Parra
Resumo : Esta dissertação trata da síntese de metodologias para dimensionamento de Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede – SFVCR integrados ou anexados às edificações, aplicáveis a edifícios residenciais e comerciais (urbanos ou rurais), constituídos por módulos fotovoltaicos - MFV em sistemas de geração pequeno porte, conectados na baixa tensão, fixos e sem concentração da radiação solar, cujo objetivo principal foi, através desta síntese, propor uma nova metodologia para o dimensionamento de SFVCR, com ênfase no ajustamento entre o gerador fotovoltaico - GFV e o inversor para sistemas fotovoltaicos - IFV. Para a realização deste trabalho utilizou-se de princípios de revisão sistemática e revisão bibliográfica, afim de levantar o estado da arte dos métodos atualmente em aplicação no cenário nacional e internacional, sendo consultadas teses, dissertações, artigos, documentos técnicos, normas nacionais e internacionais, além de livros, pertinentes ao assunto. Da revisão foi possível identificar 4 tipos de métodos para projeto e dimensionamento de SFVCR e ainda extrair diversas informações, critérios, considerações e contribuições técnicas, além de equacionamentos que não estavam disponíveis de forma sintética nem organizados detalhadamente de forma sequencial, lógica e didática. A metodologia apresentada neste trabalho visa organizar a lógica de dimensionamento de forma didática, incluindo os principais critérios para estimação da temperatura das células, correção dos parâmetros elétricos do MFV, adequação dos parâmetros elétricos do GFV aos parâmetros limitantes do IFV, estimação da potência e energia gerada baseada na inclusão de diversos fatores de perdas e avaliação de desempenho de um SFVCR. Esta metodologia foi aplicada em estudo de caso, no qual foi projetado, dimensionado e instalado um SFVCR com um total de 18 MFV de 75W, totalizado 1350 kW de potêcia instalada sobre a cobertura do bloco D da Faculdade de Arquitetura Engenharia e Tecnologia – FAET da Universidade Federal de Mato Grosso - UFMT - campus Cuiabá-MT. Foi monitorado durante o mês de outubro de 2018 e seu desempenho avaliado conforme a norma IEC 61724-1:2017. A comparação dos resultados entre os valores medidos e os valores estimados no dimensionamento mostram que o método proposto é eficiente e garante boa aproximação da energia estimada com a energia gerada pelo sistema, apresentando um erro de apenas 18,88% acima do valor medido. Este valor está bem abaixo do método tradicional, que apresentou erro de 45,50%, acima do valor gerado pelo sistema. A adequação dos parâmetros elétricos do GFV aos parâmetros elétricos do IFV garantem uma operação segura dentro dos padrões nominais dos equipamentos sem comprometer suas vidas uteis. Espera-se com este trabalho ter contribuido para expandir o estado da arte, e orientar projetistas na área de energia solar fotovoltaica, no dimensionamento de SFVCR mais precisos.
Resumo em lingua estrangeira: This dissertation deals with the synthesis of methodologies for design of SFVCR integrated or attached photovoltaic systems, applicable to residential and commercial buildings, consisting of photovoltaic modules - MFV in small generation systems, connected in the low voltage, fixed and without concentration of solar radiation, whose main objective was, to propose a new methodology for the design of SFVCR, with emphasis on the optimum adjustment between the photovoltaic generator - GFV and the PV-inverter - IFV. In order to carry out this work, we used the principles of systematic review and bibliographical revision, in order to raise the state of the art of the currently applied methods in the national and international source, being consulted thesis, dissertations, papers, technical documents, national and international standards and books, pertinent to the subject. From the review it was possible to identify four types of methods for design and sizing of SFVCR. It was also possible to extract several information, design criteria, considerations and technical contributions, as well as equations that were not available in a synthetic and detailed way, nor organized sequentially, logically and didactically. The methodology proposed in this work aims to organize the sizing of system in didactical form, including the main criteria for the estimation of the temperature of PV-Cells, correction of the electrical parameters of the MFV, adaptation of the GFV electrical parameters to the limiting parameters of the IFV, power and energy estimation of the system based on the inclusion of several loss factors and performance evaluation of a SFVCR. This methodology was applied in a case study, in which a SFVCR with a total of 18 MFV of 75W, designed and installed with a 1350 kW of power installed on the cover of block D of the Faculty of Architecture Engineering and Technology - FAET Federal University of Mato Grosso - UFMT - campus Cuiabá-MT, which was monitored during the month of October 2018 and its performance evaluated according to the standard IEC 61724-1: 2017. The results of the comparison between the measured values and the estimated values in the design show that the proposed method is efficient and guarantees good approximation of the energy estimated with the energy generated by the system, presenting an error of only 18.9% above the measured value as well below the traditional method, which presented an error of 45.5%, above the value generated by the system. The adaptation of the electrical parameters of the GFV to the electrical parameters of the IFV guarantee a safe operation within the nominal standards of the equipments without compromising their useful lives. This work is expected to have contributed to expand the state of the art, and to guide designers in the area of photovoltaic solar energy, in the design of SFVCR.
Palavra-chave: Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede - SFVCR
Avaliação de desempenho de sistemas fotovoltaicos
Estimação de potência máxima para sistemas fotovoltaicos
Adequação do gerador fotovoltaico ao inversor
Estimação da temperatura de operação das células fotovoltaicas
Palavra-chave em lingua estrangeira: Methodology
Photovoltaic module
Photovoltaic solar energy
Project. performance
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUC - Cuiabá
Departamento: Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia (FAET)
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Edificações e Ambiental
Referência: ARRUDA JUNIOR, Alcides. Métodos para dimensionamento de Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede (SFVCR): síntese e aplicação. 2019. 192 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Edificações e Ambiental) - Universidade Federal de Mato Grosso, Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia, Cuiabá, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://ri.ufmt.br/handle/1/2365
Data defesa documento: 5-Fev-2019
Aparece na(s) coleção(ções):CUC - FAET - PPGEEA - Dissertações de mestrado

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