Projeto de bancada didática experimental para o uso de energia Solar e Eólica

Abstract

Esse trabalho foi apresentado para a obtenção do grau de bacharel em Engenharia de Energia pela Universidade de Brasília. Tem como intenção demonstrar o planejamento e a instalação de uma bancada que demonstre as propriedades das fontes elétricas renováveis solar (fotovoltaica) e eólica, de forma didática a fim de que se apliquem algumas propostas de experimentos laboratoriais destinados especialmente aos cursos de Eletricidade Aplicada e Sistemas de Energias Solar e Eólico. Esses experimentos devem conter os estudos de tensão, corrente, potência, energia e temperatura para o painel solar, para o aerogerador e para a bateria utilizando tanto as medições por instrumentos analógicos ou medições feitas por aquisição de dados com um computador. Para medição com instrumentos analógicos foram utilizados voltímetros e amperímetros e para as medições no computador foram utilizados a placa da National Instruments NI-6008, os divisores de tensão, os sensores de corrente por Efeito Hall, o sensor de temperatura LM35 e o software Matlab da empresa Mathworks. Na parte de software, esse trabalho utiliza-se da programação em Matlab para criar uma interface gráfica interativa em que o usuário consiga gerar gráficos de tensão, corrente, potência, energia e temperatura e salvar os dados coletados em arquivos compatíveis com os programas Microsoft Office Excel e OpenOffice Calc. Após da instalação da bancada, foi sugerido alguns experimentos que possam ser realizados com nessa bancada por alunos do curso das matérias de Eletricidade Aplicada e Sistemas de Energia Solar e Eólico. Após a sugestão desses experimentos, esse trabalho gerou resultados a partir de medições feitas em três horas e utilizando o programa com interface gráfica do Matlab. Notou-se durante a realização dos experimentos que para alunos, principais usuários da bancada, era necessário a construção de uma placa contendo os componentes da parte computacional que se encaixe na bancada de trabalho do Laboratório de Eletricidade Aplicada. Com isso, foi proposto no fim desse trabalho uma placa que diminuirá os erros envolvidos nas conexões feitas nessa bancada.

This paperwork was presented in order to obtain the bachelor degree in Energy Engineering for the University of Brasília. It intents to demonstrate the planning and installation of a bench that shows the properties of renewable energy sources, both solar (Photovoltaic) and wind, in ways that didactically could be applied to proposes of laboratorial experiments destined specially to the Applied Electricity and Wind and Solar Energies Systems. These experiments must contain studies of tension, current, power, energy and temperature for the solar panel, winter bend and for battery using both analogical and computer based measures made by acquisition of computer data. For the measures with analogical instruments voltmeters were used and ammeters and for the computer based measures, National Instrument NI-6008 slabs, tension divisors, Hall effect current sensors, LM35 temperature sensor and Matlab software from MathWorks Company. In the software area, this paperwork use the Mathlab programming to create interactive graphic interface in which the user may generate tension, current, power, energy and temperature graphics and save the collected data in compatible files with the Microsoft Office Excel and Open Office Calc programs.