Avaliação da conversão da energia fotovoltaica em sistemas isolados

Abstract

Esta dissertação apresenta a importância do uso da energia solar fotovoltaica em relação ao impacto ambiental causado pelas fontes de energia convencionais. O fato da energia solar fotovoltaica ser uma energia livre de poluentes e crescente devido à diminuição dos preços dos painéis fotovoltaicos a deixa em condições de competir com as outras fontes de energia. São apresentados aspectos gerais sobre geração fotovoltaica e são discutidos o princípio de funcionamento, o processo de fabricação, os tipos de células solares e as características elétricas dos módulos fotovoltaicos. Também é dada ênfase a um estudo sobre como obter o ponto de máxima potência nos painéis fotovoltaicos. Os métodos de rastreamento do ponto de máxima potência dos módulos fotovoltaicos são discutidos detalhadamente. Resultados de simulações são apresentados com a finalidade de avaliar os métodos apresentados. Algumas variações dos métodos são apresentadas e um resumo dos resultados de simulações é apresentado em tabelas. Os métodos de rastreamento são comparados com o objetivo de implementar a melhor técnica a ser aplicada ao sistema fotovoltaico. Além disso, são apresentadas algumas topologias de conversores que podem ser usadas em um sistema fotovoltaico. Estas topologias são comparadas em termos de eficiência do sistema, já levando em conta o método de rastreamento escolhido anteriormente. Para isso, um breve estudo de perdas nos dispositivos semicondutores também é desenvolvido. Finalmente, é apresentado o sistema fotovoltaico escolhido para um sistema de irrigação