Análise de eficiência energética de um módulo fotovoltaico com rastreador solar comparado a um módulo fixo

Abstract

A energia solar vem em constante crescimento nos últimos anos como uma alternativa para a geração de energia tradicional. Estudos vêm sendo feitos ao redor do mundo para aprimorar técnicas de montagem dos sistemas de geração de energia solar, aumentando a eficiência dos módulos fotovoltaicos, a fim de garantir o máximo de geração das placas. A eficiência dos módulos foi a base dessa pesquisa. Utilizando um módulo junto a um rastreador solar, verificamos se houve melhora na eficiência do módulo fotovoltaico comparado a eficiência de um módulo fixo. O rastreador foi montado com peças de madeira, canos e uma base de MDF. Os movimentos executados pela estrutura foram possíveis por intermédio de dois servomotores, um disposto para garantir o movimento no eixo azimutal e outro no de altitude. Para que pudéssemos controlar os movimentos e ler as grandezas geradas pelos módulos, utilizamos dois módulos de prototipagem Arduino UNO e sensores de corrente, potência e tensão INA219. Uma interface foi desenvolvida no software Processing para permitir uma supervisão em tempo real das eficiências de ambos os módulos. Além disso, a interface possibilitava ao usuário executar um controle manual sobre os movimentos da estrutura que também se movimentava de forma automática. O modo automático de operação foi possível graças a utilização de sensores fotorresistivos, LDRs, que são capazes de alterar a sua resistividade quando há incidência luminosa. Para que a interface controlasse os movimentos dos servos e interpretasse as leituras dos sensores fotorresistivos, utilizamos a biblioteca Firmata em um dos Arduino utilizados. Como resultados obtivemos, em um dos dias analisados, uma melhora de 2,2% na eficiência do módulo acoplado ao rastreador, tal resultado poderia ser melhor se tivéssemos utilizado painéis nominalmente mais eficientes, mas ainda assim, houve comprovação no ganho de eficiência.