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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31882| Título: | Desenvolvimento de um rastreador solar open loop e um banco de dados de posicionamento solar no município de Francisco Beltrão – Paraná |
| Título(s) alternativo(s): | Development of an open loop solar tracker and a solar positioning database in the municipality of Francisco Beltrão |
| Autor(es): | Toniazzo, Fernando |
| Orientador(es): | Bertoldo, Guilherme |
| Palavras-chave: | Energia solar Coletores solares Arduino (Controlador programável) Solar energy Solar collectors Arduino (Programmable controller) |
| Data do documento: | 19-Mai-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Francisco Beltrao |
| Citação: | TONIAZZO, Fernando. Desenvolvimento de um rastreador solar open loop e um banco de dados de posicionamento solar no município de Francisco Beltrão – Paraná. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2021. |
| Resumo: | O trabalho em questão teve por objetivos desenvolver um seguidor solar microcontrolado e gerar dados para auxiliar no posicionamento de coletores solares no município de Francisco Beltrão, Paraná. Os cálculos referentes à orientação dos coletores são baseados na metodologia de Duffie & Beckman (2006), a qual determina coordenadas angulares do posicionamento solar e do posicionamento de superfícies de captação solar. O posicionamento do seguidor solar foi auxiliado por um microcontrolador Arduino, o qual gerencia dois motores de passo responsáveis pela movimentação de dois eixos de rotação. A estrutura do seguidor solar foi constituída de material metálico para suportar o peso e acondicionar os motores responsáveis pela sua dinâmica. Os dados de posicionamento tiveram como referência o município de Francisco Beltrão (26,05S, 53,04W) e foram apresentados os ângulos de azimute e de inclinação de superfície coletora em função do tempo (das 6h às 18h). Os resultados para caracterização do posicionamento de coletores solares em Francisco Beltrão mostram que o valor médio anual de inclinação ao meio dia, aproxima-se do grau de inclinação sugerido na literatura para sistemas fixos que é igual ao grau de latitude local para cada região. Quanto ao modelo matemático, o mesmo apresentou valores de precisão satisfatórios, com diferença relativa média de 0,25% para azimute solar e 0,23% para altitude solar quando comparado com outros autores. O seguidor solar se mostrou preciso ao posicionamento em relação ao anteparo luminoso, o qual manteve a perpendicularidade em relação ao plano de instalação e o sombreamento circular manteve-se ao longo da trajetória solar. |
| Abstract: | The work in question aimed to develop a microcontrolled solar tracker and generate data to assist in the positioning of solar collectors in the city of Francisco Beltrão, Paraná. The calculations referring to the orientation of the collectors are based on the methodology of Duffie & Beckman (2006), which determines angular coordinates of the solar positioning and the positioning of solar collector surfaces. The positioning of the solar tracker was aided by an Arduino microcontroller, which manages two stepper motors responsible for moving two axes of rotation. The structure of the solar tracker was made of metallic material to support the weight and condition the engines responsible for its dynamics. The positioning data was based on the municipality of Francisco Beltrão (26.05S, 53.04W) and the angles of azimuth and inclination of the collecting surface as a function of time (from 6 am to 6 pm) were presented. The results for the characterization of the positioning of solar collectors in Francisco Beltrão show that the average annual value of inclination at noon, approaches the degree of inclination suggested in the literature for fixed systems that is equal to the degree of local latitude for each region. As for the mathematical model, it presented satisfactory precision values with average relative differences of 0.25% for solar azimuth and 0.23% for solar altitude when compared with other authors. The solar tracker proved to be accurate when positioned in relation to the luminous bulkhead, which maintained the perpendicularity in relation to the installed plane and the circular shading was maintained throughout the solar trajectory. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31882 |
| Aparece nas coleções: | FB - Engenharia Ambiental |
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