SISTEMA FOTOVOLTAICO DE CONEXÃO DIRETA EM APLICAÇÃO MULTIMOTORES PARA SETORES PARA O SETOR RURAL

RESUMO

Os sistemas fotovoltaicos de bombeamento com conversor de frequência (SFB-CF) geralmente são utilizados em localidades onde não há abastecimento de água e atendimento energético convencional. Por se tratar de um sistema fotovoltaico de conexão direta é comum a ocorrência de duas situações de operação: energia disponível e o reservatório cheio ou energia disponível e insuficiente para realizar o bombeamento de água. Nestes cenários, o gerador fotovoltaico estará sendo subutilizado. Deste modo, a proposta deste trabalho consistiu em avaliar o uso compartilhado do gerador fotovoltaico de SFB-CF em uma aplicação multimotores, ou seja, uma motobomba e um motor de indução trifásico de um equipamento agrícola conectados ao mesmo conversor de frequência. O local de estudos foi o laboratório de energias renováveis da Universidade Federal do Amapá e uma propriedade agrícola localizada no município de Itaubal-AP. A carga motriz selecionada para integrar o SFB-CF foi o ralador de Mandioca, sendo um protótipo construído com motor de ½ CV para os ensaios de laboratório e um ralador de Mandioca reformado na propriedade agrícola para os ensaios de campo, a reforma consistiu na substituição de um motor à gasolina 5,5 CV por um motor elétrico trifásico 1 CV. Em seguida, houve a programação no conversor de frequência que se mostrou compatível com a motobomba do SFB-CF e os dois motores utilizados nos raladores. O ensaio de laboratório foi realizado utilizando o equipamento a cada duas horas, enquanto que os ensaios de campo foram realizados de forma contínua, simulando a utilização do agricultor. Durante os ensaios, foi possível sintonizar o controlador PID do sistema e o controle escalar para o motor de ½ CV. Os resultados apontam que só há bombeamento de água em frequências superiores a 32 Hz na motobomba, as quais foram obtidas em valores de irradiância a partir de 375 W/m². Os testes em campo dos motores foram realizados em período chuvoso com irradiância máxima de 351,83 W/m², nestas condições meteorológicas o ralador com motor de ½ CV funcionou com velocidade nominal em todos os períodos testados e o de 1 CV operou de forma satisfatória, porém com velocidade reduzida. O rendimento mínimo do ralador foi estimado em 800 g/min e sua utilização em 4 horas diárias, o que representa uma produção diária mínima de 192 kg de Mandioca ralada e uma capacidade de tempo de retorno de investimento inferior a um mês. Conclui-se, com a elaboração deste estudo, que é possível otimizar o uso de energia em SFB-CF compartilhando o conversor de frequência com duas cargas motrizes distintas. A programação e o ajuste no controlador PID realizados mostram-se compatíveis com ambos os motores utilizados, desse modo a aplicação final torna-se de fácil operação e, portanto, adequada para o setor rural.

Autor(a): André Oliveira Queiroz

Tipo de Documento: Dissertação

Faça o download do arquivo PDF abaixo:

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *