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Macagnan, Mário; KRENZINGER, Arno; Steigleder, Marco. Comparação do desempenho de dois sistemas de bombeamento fotovoltaico. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENERGIA SOLAR, 2007, Fortaleza. Anais... Fortaleza: ABENS, 2007.
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Resumo

Para a realização desse trabalho foi construída uma bancada destinada a realizar experimentos que permitissem medir e comparar o desempenho de dois sistemas de bombeamento diretamente acoplados a geradores fotovoltaicos. Um dos sistemas usou uma bomba centrífuga acoplada a um gerador fotovoltaico formado por três módulos fotovoltaicos. O outro, utilizou uma bomba de diafragma acoplada a um só modulo fotovoltaico. Os experimentos foram realizados em duas etapas distintas. A primeira foi realizada com os motores acoplados a uma fonte de potência em corrente contínua e serviu para a determinação das curvas de desempenho de cada uma das bombas, das curvas dos sistemas, assim como das curvas características I x V de cada um dos motores que acionavam as bombas. A segunda foi feita com os sistemas acoplados diretamente aos geradores fotovoltaicos. A determinação da configuração dos geradores fotovoltaicos destinados a acionar os diferentes sistemas de bombeamento em análise nesse trabalho foi feita por meio da sobreposição das curvas características I x V dos motores e dos módulos fotovoltaicos. A parte experimental, estando os sistemas acoplados aos geradores, constou de medidas realizadas em intervalos de tempo de cinco segundos, para cada bomba e em várias alturas, das seguintes variáveis: temperatura ambiente, irradiância, temperatura dos módulos, corrente e tensão do motor, da rotação do motor, da temperatura da água, do diferencial de pressão entre entrada e saída da bomba e da vazão. As diversas alturas foram simuladas por meio da abertura e/ou fechamento de uma válvula de controle de vazão colocada na extremidade tubulação de descarga. De posse dos dados medidos foi possível calcular, para cada bomba, as eficiências dos sistemas.

Abstract

A laboratory test facility destined to measure and compare the performance of two pumping systems directly coupled to photovoltaic generators was design and built. One of the systems used a centrifugal pump directly coupled to a set of three photovoltaic modules. The other system used a volumetric diaphragm pump directly coupled to only one photovoltaic module. The experiences were made in two stages. On the first stage the motors and pumps were coupled to a DC power source. In this stage all the experiments and data were used to determine the performance curves of the pumps, the curves of the systems, as well as the characteristic I x V curves of the motors. On the second stage the motors and pumps were directly coupled to the photovoltaic generators. The determination of the configuration of the generators to be used to drive the different sets of motors and pumps were made by superimposing the characteristic I x V curves of the motors to the characteristic I x V curves of the photovoltaic modules. The experimental part, being the systems coupled to the generators, consisted of measures accomplished in intervals of time of five seconds, for each pump and in several heights, of the following variables: weather temperature, solar radiation, module temperature, current and voltage of the motors, velocity of the motors in rpm, water temperature, differential pressure between entrance and exit of the pump and water flow. The several heights were simulated by means of the opening and/or closing of a flow control valve placed at the extremity of the discharge pipe. Using the measure data it was possible to calculate, for each pump, the system efficiencies.
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