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Sistema de aquisição de dados para instalações fotovoltaicas baseado na plataforma Arduino
Mathias Giordani Titton, Alexandre José Bühler

Última alteração: 17-10-2016

Resumo


Nos dias atuais, é evidente a importância do uso racional dos recursos naturais e do desenvolvimento da sociedade de forma sustentável. Neste contexto, a energia solar fotovoltaica é uma excelente alternativa para geração de energia elétrica limpa e renovável, uma vez que o Brasil possui um ótimo potencial de radiação solar e regulamentação para empreendimentos em pequena e grande escala, demonstrando ser um mercado promissor. Partindo desta motivação e levando em conta o aumento do custo da energia elétrica fornecida pelas concessionárias nos últimos anos, foi realizada uma parceria com uma empresa da região da Serra Gaúcha, onde foi implementada uma instalação piloto de microgeração fotovoltaica de 3 kWp. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema de aquisição de dados de baixo custo para o sistema fotovoltaico, de modo a realizar uma análise da energia gerada pelo sistema ao longo do tempo e fornecer dados precisos ao empreendedor para auxiliar na decisão de novos empreendimentos na área. Para realizar o monitoramento das grandezas elétricas, foi optado pelo uso da placa Arduino Mega 2560, que conta com 16 entradas analógicas com resolução de 10 bits, fácil programação, compatibilidade com shields e um processador rodando a 16 MHz, atendendo assim todos os requisitos de projeto. Foram desenvolvidas duas placas para aquisição da tensão contínua (CC) e alternada (CA), utilizados dois sensores do tipo Hall, modelo ACS712-20A para medição de corrente CC e CA e uma célula de referência para monitorar a irradiância, a qual foi calibrada junto ao simulador solar classe AA do laboratório de energia solar da UFRGS. Estes componentes foram conectados ao Arduino, responsável por realizar o processamento e a gravação dos dados a cada minuto em um cartão SD do shield Adafruit Data Logger Shield. O projeto foi desenvolvido com êxito, o sistema continua o monitoramento das variáveis e já é possível analisar alguns dados e estimar a potência injetada na rede nos meses de julho a setembro de 2016. O contato com uma empresa externa favoreceu a relação de pesquisa com o Instituto Federal e proporcionou experiência sólida e conhecimentos na área de energia solar. Os benefícios da pesquisa em energia solar ultrapassam as fronteiras e são estendidos à comunidade, uma vez que os dados servirão para estudo de novas instalações e a empresa parceira poderá utilizar além da energia, o marketing nos seus produtos, difundindo a tecnologia para outros setores da sociedade.


Palavras-chave


Arduino; Energia solar fotovoltaica; Sistema de aquisição de dados