Controlador de Captação Solar
Ícaro Cavalcante Dourado
Universidade Estadual de Feira de Santana
Engenharia da Computação
Cenário

Aumento do consumo energético mundial

Escassez de fontes de energia

Impacto ambiental das técnicas de obtenç...
Esforços atuais
Busca por novas fontes de energia
Auto-suficiência de produção
Diminuição das taxas de poluição
Aperfe...
Descrição do Projeto
Objetivo Geral:
Desenvolver sistema embarcado de captação solar
baseado em mecanismos automáticos d...
Rastreamento solar
Posição é calculada (VS determinada)
Ângulos de elevação e deslocamento (Zenith e Azimute)
calculados...
Rastreamento solar (cont.)
Algoritmo [Blanco-Muriel, M. et. al. 2001]:
•Computar dia Juliano a partir das entradas de tem...
Especificação de hardware
Requisitos básicos:
Co-projeto software-hardware
Sistema micro-controlado autônomo
Interface...
Especificação de hardware (cont.)
Componentes:
Microcontrolador: ATMEGA8
Comunicação serial: MAX232
Relógio digital: D...
Funcionamento
1.Entrada das especificações local e temporal
2.Configurar relógio e variáveis internas
3.Determinar dos âng...
Considerações
Limitações atuais:
•Sistema condicionado às limitações inerentes do algoritmo de
cálculo de posição solar
•...
Referências
Blanco-Muriel, M., Alarcón-Padilla, D., López-Moratalla, T. e Lara-Coira, M.
(2001) “Computing the Solar Vecto...
Referências (cont.)
Tessaro, A., Souza, S., Ricieri, R. e Ferruzi, Y. (2006) “Desenho de um painel
fotovoltaico acoplado a...
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Projeto de um Controlador de captação solar, apresentado em VIII WTICG-BASE - VIII Workshop de Trabalhos de Iniciação Científica e Graduação Bahia-Alagoas-Sergipe, 2008, Salvador - BA. Anais da VIII ERBASE - VIII Escola Regional de Computação Bahia-Alagoas-Sergipe, 2008.

Abstract. This article describes the development of a system of control of reception of solar energy, that presents a simple and efficient solution to maximize the performance of this source of energy, through tracking techniques. The solar energy has itself presented an important and promising way for reception of energy for treating of a solution clean, inexhaustible and with increasing improvement by the current efforts of research.

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Controlador de captação solar [2007]

  1. 1. Controlador de Captação Solar Ícaro Cavalcante Dourado Universidade Estadual de Feira de Santana Engenharia da Computação
  2. 2. Cenário  Aumento do consumo energético mundial  Escassez de fontes de energia  Impacto ambiental das técnicas de obtenção tradicionais – Queima de combustíveis – Hidroelétricas
  3. 3. Esforços atuais Busca por novas fontes de energia Auto-suficiência de produção Diminuição das taxas de poluição Aperfeiçoamento da absorção de energia, e diminuição das perdas do processo de obtenção
  4. 4. Descrição do Projeto Objetivo Geral: Desenvolver sistema embarcado de captação solar baseado em mecanismos automáticos de rastreamento Ações: Especificação de hardware Entrada de parâmetros de configuração Determinação contínua da posição do Sol Mecanismo posicionador
  5. 5. Rastreamento solar Posição é calculada (VS determinada) Ângulos de elevação e deslocamento (Zenith e Azimute) calculados em função de: Posição geográfica em latitude e longitude Data e hora local
  6. 6. Rastreamento solar (cont.) Algoritmo [Blanco-Muriel, M. et. al. 2001]: •Computar dia Juliano a partir das entradas de tempo •Calcular coordenadas elípticas •Conversão das coordenadas elípticas para celestiais •Determinação das coordenadas locais OBS: condicionamento em 0,01º de erro e ao período 1999 a 2015.
  7. 7. Especificação de hardware Requisitos básicos: Co-projeto software-hardware Sistema micro-controlado autônomo Interfaceamento serial com computador (para entrada e saída) Acionamento de motores para posicionamento de placa de captura Relógio externo dedicado Solicitação de reconfiguração pelo usuário
  8. 8. Especificação de hardware (cont.) Componentes: Microcontrolador: ATMEGA8 Comunicação serial: MAX232 Relógio digital: DS1302 Posicionamento: 2 motores de passo Componentes auxiliares: resistores, transistores, diodos, pushButton
  9. 9. Funcionamento 1.Entrada das especificações local e temporal 2.Configurar relógio e variáveis internas 3.Determinar dos ângulos Zenith e Azimute pela invocação da rotina de rastreamento 4.Configuração das posições dos motores 5.Chamada de reconfiguração? S: Retornar ao passo 1 N: Ler dados de hora e data Retornar ao passo 3
  10. 10. Considerações Limitações atuais: •Sistema condicionado às limitações inerentes do algoritmo de cálculo de posição solar •Perda de precisão nos cálculos e em falhas físicas dos componentes Trabalhos futuros: •Análise quantitativa da eficiência algorítmica proposta •Combinação das técnicas de rastreamento calculadas e sensoriais •Análise de viabilidade de implantação, seguida ou não de implantação
  11. 11. Referências Blanco-Muriel, M., Alarcón-Padilla, D., López-Moratalla, T. e Lara-Coira, M. (2001) “Computing the Solar Vector”, Solar Energy Vol. 70, No. 5, pp. 431– 441. Reda, I. e Andreas, A. (2003) “Solar Position algorithm for solar radiation”, National Renewable Energy Laboratory, 1617 Cole Blvd., Golden, CO 80401, USA. Shayani, R. e Oliveira, M. (2006) “Global Performance Measurement of a Stand-Alone Photovoltaic System”, IEEE PES Transmission and Distribution Conference – Venezuela. Barnett, A., Kirkpatrick, D. e Honsberg, C. (2006) “Very high efficiency solar cells”, Proceedings of the SPIE, Volume 6338, pp. 63380N. Trindade, M., Martins, J. e Afonso, J. (2005) “Desenvolvimento de um Sistema para Optimização da Extracção de Energia de Painéis Solares Fotovoltaicos”, Revista Engenharia Electrónica Industrial e Computadores, 2005 pp.11-12.
  12. 12. Referências (cont.) Tessaro, A., Souza, S., Ricieri, R. e Ferruzi, Y. (2006) “Desenho de um painel fotovoltaico acoplado a um rastreador solar”, 6º Congresso Internacional Sobre Geração Distribuída e Energia no Meio Rural, Campinas - SP. Fernandes, C. e Guaronghi, V. (2004) “Energia Solar”, http://www.fem.unicamp.br/~em313/paginas/esolar/esolar.html, Maio. Meyer, P. (2007) “Julian Day Numbers”, http://www.hermetic.ch/cal_stud/jdn.htm, Fevereiro. Gadre, D. (2000) Programming and Customizing the AVR Microcontroller, McGraw-Hill. Beginning Embedded Electronics Tutorials (2008) “UART and Serial Communication”, http://www.sparkfun.com/commerce/present.php?p=BEE-4- UART, Janeiro.

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