Defesa parcial sobre construção de um seguidor solar

1. 1/22
Desenvolvimento de Um Seguidor Solar de Baixo Custo
Para Sistemas Fotovoltaicos de Pequeno Porte
Aluno: Rivanildo Alves Soares
Orientadora: Núbia Silva Dantas Brito
Campina Grande – PB
Março de 2019

2. 2/22
SUMÁRIO
1 – Introdução
2 – Fundamentação Teórica
3 – Objetivos
3 – Cronograma
4 – Metodologia
5 – Resultados Parciais
6 – Considerações Finais

3. 3/22
1 - INTRODUÇÃO
❑ Sociedade cada vez mais dependente de eletricidade;
❑ Esgotamento de fontes de energia;
❑ Incentivo ao uso de Geração Fotovoltaica:
❑ Regime de compensação (ANEEL);
❑ Linhas de credito (Caixa Econômica Federal, Banco
do Brasil, Santander, BNDES e Banco do Nordeste);
❑ Acordo Banco do Nordeste e a Gestão Unificada
(Emepa/Interpa/ Emater) – 50 milhões em 5 anos
(JORNAL DA PARAÍBA, 2016).

4. 4/22
1 - INTRODUÇÃO
❑ Sistemas fotovoltaicos apresentam custo elevado e
baixo rendimento (PASSOS, 2017).
❑ Melhores células fotovoltaicas apresentam um índice de
eficiência entre 11 e 25%, dependendo do material que
é constituída (FREITAS, 2016).
❑ Possibilidade de aumento na captação de luz solar:
Seguidor Solar.

5. 5/22
2 – FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Figura 1 – Curva característica de uma célula fotovoltaica.

6. 6/22
2 – FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Figura 2 - (a) Curva teórica da potência gerada em um painel pela incidência solar durante
o dia. (b) Raios solares incidentes em um painel ao longo do dia.
(a) (b)

7. 7/22
2 – FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Figura 3 - Exemplo genérico de um seguidor solar ativo.
Fonte: Energizar, 2014.
Figura 4 - Seguidor passivo.
Fonte: Soares, 2014.
Figura 5 - Seguidor solar:
(a) Eixo simples horizontal, (b) Eixo simples vertical, (c) Eixo duplo.
(a) (b) (c)
Fonte: Elaborado a partir de Soares, 2014.

8. 8/22
3 - OBJETIVOS
❑ Desenvolver um sistema de seguimento solar de baixo
custo;
❑ Estudar os principais tipos de sistemas de seguimento
solar;
❑ Avaliar custos para implementação do seguidor solar
proposto;
❑ Realizar uma análise comparativa do desempenho: fixo x
seguidor solar desenvolvido;
❑ Avaliar parâmetros como eficácia e eficiência na
captação de luz solar entre dois sistemas.

9. 9/22
4 - CRONOGRAMA
Tabela 1: Cronograma de Atividades.

10. 10/22
5 – METODOLOGIA
A metodologia adotada consiste na execução das
etapas a seguir:
❑ Etapa de estudos.
❑ Elaboração do projeto técnico do protótipo do
seguidor solar.
❑ Etapa experimental: construção propriamente
dita do seguidor solar.

11. 11/22
6 – RESULTADOS
❑ Projeto Mecânico
Figura 6 - Estrutura mecânica do seguidor solar.
Fonte: Autoria própria.

12. 12/22
6 – RESULTADOS
❑ Projeto Mecânico
Fonte: Autoria própria.
Figura 7 - Eixos de movimentação do seguidor.

13. 13/22
6 – RESULTADOS
❑ Projeto Mecânico
Figura 8 - Componentes dos eixos de movimento.
Fonte: Autoria própria.

14. 14/22
6 – RESULTADOS
❑ Projeto Mecânico
Figura 9 - Estrutura dos atuadores.
Fonte: Autoria própria.

15. 15/22
6 – RESULTADOS
❑ Projeto Eletrônico
Figura 10 - Esquema do sistema eletrônico do seguidor solar.
Fonte: Autoria própria.

16. 16/22
6 – RESULTADOS
❑ Projeto Eletrônico
Figura 11 - Circuito eletrônico do sensor de alinhamento.
Fonte: Autoria própria.

17. 17/22
6 – RESULTADOS
❑ Prováveis Custos
Fonte: Autoria própria.
Item qt. Valor Unitário
(R$)
Valor Total (R$)
Eixo com rolamento (Completo) 2 30,00 60,00
Tubos em aço metalon – Tamanhos variados 10 15,00 150,00
Barra roscada 100mm x 8mm 2 6,00 12,00
Parafusos de tamanhos variados 30 1,00 30,00
Porcas de tamanhos variados 40 0,50 20,00
Arruelas de tamanhos variados 40 0,25 10,00
Lixas 4 3,00 12,00
Tinta para metal 1 20,00 20,00
Caixa Plástica Tigre 25cm x 20cm 1 30,00 30,00
Total 344,00
Tabela 2 - Custo dos materiais utilizados na estrutura mecânica do seguidor.

18. 18/22
6 – RESULTADOS
❑ Prováveis Custos
Fonte: Autoria própria.
Tabela 3 - Custo dos materiais utilizados na eletrônica do seguidor.
Item qt. Valor Unitário (R$) Valor Total (R$)
Drive A4988 para motor de passo 2 12,00 24,00
Conversor CC-CC 1 25,00 25,00
Placa Arduino Uno R3 1 45,00 45,00
Motor de Passo Nema 17 - 17HS4401 2 85,00 170,00
Resistor 4,7kΩ 4 0,25 1,00
Resistor 10kΩ 8 0,25 2,00
Chave fim de curso 4 5,00 20,00
Chave gangorra 1 3,00 3,00
Sensor LDR 8 1,00 8,00
Total 298,00

19. 19/22
7 - CONSIDERAÇÕES FINAIS
❑ Projeto vem sendo bem executado, inclusive com a
conclusão antecipada de várias etapas.
❑ A elaboração dos projetos mecânico e eletrônico está
parcialmente concluída
❑ Espera-se que bons resultados sejam obtidos, visto que
se pensou na operação conjunta de ambos os sistemas.
❑ Em relação à estimativa de custo de fabricação do
protótipo, a meta foi atender os objetivos do Projeto:
tecnologia simples, componentes de fácil disponibilidade
e que resulte no menor custo.

20. 20/22
8 – Referencias
CASSERES, Mauricio André Rodrigues. Avaliação Operacional de Sistemas Fotovoltaicos com
Seguimento Solar: Sistemas com e Sem Concentração. 2016. Dissertação (Mestrado em
Engenharia Elétrica) - Universidade de São Paulo (USP), São Paulo, São Paulo, Brasil, 2016.
CORTEZ, Ramiro José Monteiro. Sistema de Seguimento Solar em Produção de Energia
Fotovoltaica. 2013. Dissertação (Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores) -
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), Porto, Portugal, 2013.
ENEL SOLUÇÕES. Conheça 6 linhas de financiamento para energia solar. Disponível em:
<https://www.enelsolucoes.com.br/blog/2016/11/conheca-linhas-financiamento-sistema-solar/> Acesso
em: 27 de Abril de 2018.
ENERGIZAR. Seguidor Solar. Argentina 2010. Disponível em:
<http://www.energizar.org.ar/energizar_desarrollo_tecnologico.html>. Acesso em 03 de Jan de 2014.
FREITAS, Arthur Moura Camargos de; GARBIS, Felipe Uillian Carvalho. Otimização da captação de
um painel solar a partir do desenvolvimento de um seguidor solar. 2012. Trabalho acadêmico de
iniciação cientifica. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais (IFMG),
Formiga – Minas Gerais, 2012.
GONZAGA , Diego Augusto - Desenvolvimento E Análise De Desempenho De Sistema Seguidor
Solar De Dois Graus De Liberdade. 2013. Monografia (Graduação em engenharia de controle e
automação) - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP), Ouro Preto, Minas Gerais, 2013.

21. 21/22
8 – Referencias
INPE, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Atlas Brasileiro de Energia Solar: 2. Ed. Brasília:
2017. Disponível em: <
http://ftp.cptec.inpe.br/labren/publ/livros/Atlas_Brasileiro_Energia_Solar_2a_Edicao.pdf > Acesso
Acesso em: 27 de Abril de 2018.
JORNAL DA PARAÍBA. Agricultores da PB terão R$ 10 mi para investir em energia solar.
Disponível em: <http://www.jornaldaparaiba.com.br/politica/agricultores-da-pb-terao-r-10-mi-para-
investir-em-energia-solar.html> Acesso em: 27 de Abril de 2018.
LIRA, José Rômulo Vieira. Desenvolvimento de um Rastreador Solar do tipo polar com ajuste do
ângulo de inclinação. 2014. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do
Rio Grande do Norte (UFRN), Natal, Rio Grande do Norte, Brasil, 2014.
MAKHIJA, et al. Design & Implementation of an Automated Dual-Axis Solar Tracker with Data-
Logging. International Conference on Inventive Systems and Control, 2017.
RIBEIRO, Sandro Carneiro; PRADO, Pedro Paulo Leite do; GONÇALVES, João Bosco. Projeto e
Desenvolvimento de um Rastreador Solar para Painéis Fotovoltaicos. 2012. In: Simpósio de
Excelência em Gestão e Tecnologia, 4, 2012, Resende, Rio de Janeiro, 2012.
SOARES, R. Alves. SANTOS, W. Costa. Desenvolvimento de um protótipo de seguidor solar de
baixo custo para painéis de fotovoltaicos de pequeno porte – Caicó: 2014. 63 f. il. Trabalho de
Conclusão de Curso (Curso Técnico em Eletrotécnica) - Instituto Federal de Educação, Ciência e
Tecnologia do Rio Grande do Norte, Caicó, 2014.

22. 22/22
Obrigado pela Atenção!
rivanildo.soares@ee.ufcg.edu.br