Sistema de bombeamento fotovoltaico com conversores eletrônicos integrados

Abstract

Neste trabalho é apresentada uma proposta de sistema de bombeamento que utiliza quatro painéis fotovoltaicos de 270W como fonte de energia para acionar um conjunto p motor-bomba trifásico multiestágio de 0,5CV de potência. O condicionamento da energia é realizado por dois dispositivos eletrônicos integrados, um conversor CC-CC boost de alto ganho de tensão e alto rendimento baseado na célula de comutação de três estados, e um inversor de frequência variável trifásico de dois níveis. Não há baterias. O controle da tensão de saída do conversor CC-CC boost é realizado através de um controlador PI digital para o modo de condução contínua e por um controlador fuzzy para o modo de condução descontínua. O acionamento do inversor de frequência variável trifásico é realizado com a técnica de modulação por vetores espaciais. O rastreamento do ponto de máxima potência dos painéis fotovoltaicos é feito através de um sistema fuzzy. A variável de controle é a frequência comandada do motor. A relação V/f do inversor é alterada nos momentos em que o sistema estiver operando com baixíssima irradiância solar, como no amanhecer, entardecer e dias nublados, prolongando assim o tempo de bombeamento. Todas as ações e comandos eletrônicos são realizados por um único processador digital. O sistema proposto possui rendimento de 15,9%. Em um dia típico, o sistema é capaz de bombear a uma vazão média de 617,9l/h e pressão média de 2,98bar, com máxima de 894,4l/h e 5,95bar, totalizando 5813,7l bombeados em 9:23h de funcionamento. Palavras-chaves: Sistema de bombeamento fotovoltaico; Rastreamento de máxima potência; Motor de indução trifásico