Registro fonte: Análise térmica das células de um módulo fotovoltaico utilizando redes de Bragg em fibra óptica para um sistema de bombeamento de água

Análise térmica das células de um módulo fotovoltaico utilizando redes de Bragg em fibra óptica para um sistema de bombeamento de água

The present study aims at presenting the use of fiber optic sensors, based in Bragg gratings for monitoring and analyzing the thermal behavior of the cells of a photovoltaic module, used to verify the temperature of some cells during the beginning and the end of the process operation of a water pump...

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Autor principal:	Dalla Corte, Vinícius
Formato:	Dissertação
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:	Sistemas de energia fotovoltaica Redes de Bragg Fibras ópticas Detectores ópticos Photovoltaic power systems Bragg gratings Optical fibers Optical detectors CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA Engenharia/Tecnologia/Gestão
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30225
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id	riut-1-30225
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spelling	riut-1-302252022-12-02T06:07:01Z Análise térmica das células de um módulo fotovoltaico utilizando redes de Bragg em fibra óptica para um sistema de bombeamento de água Thermal analysis of photovoltaic module cells using Bragg gratings sensors in optical fiber for a water pumping system Dalla Corte, Vinícius Lourenco Junior, Ivo de https://orcid.org/0000-0001-7729-4228 http://lattes.cnpq.br/0865676350358833 Dupont, Fabrício Hoff http://orcid.org/0000-0003-2257-2897 http://lattes.cnpq.br/2244266032297061 Sousa, Kleiton de Morais https://orcid.org/0000-0003-0060-3875 http://lattes.cnpq.br/5409590007366145 Dreyer, Uilian José https://orcid.org/0000-0001-9720-4410 http://lattes.cnpq.br/6015434912116988 Sistemas de energia fotovoltaica Redes de Bragg Fibras ópticas Detectores ópticos Photovoltaic power systems Bragg gratings Optical fibers Optical detectors CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA Engenharia/Tecnologia/Gestão The present study aims at presenting the use of fiber optic sensors, based in Bragg gratings for monitoring and analyzing the thermal behavior of the cells of a photovoltaic module, used to verify the temperature of some cells during the beginning and the end of the process operation of a water pumping system. The system was implemented at Federal University of Technology - Paraná – UTFPR – campus of Pato Branco. Sixteen Fiber Bragg Gratings (FBGs) were used, placed at the front surface of the module, allowing the temperature monitoring of sixteen cells during the operation of the water pumping system. The photovoltaic cells which compose a module are key factors for power generation as well as for the good functioning of the same, resulting in a prolonged lifespan if connected to a water pumping system, for instance. The monitoring of photovoltaic water pumping systems currently presents limitations, such as dirt, cracks and fissures or hot spots, in relation to the monitoring of the cells temperature over time. The use of FBGs sensors intends to assist in studies and research aimed at monitoring the cells temperature of a photovoltaic panel, through the use of clean and renewable energy, that is to say, the photovoltaic. Due to the fact that FGB sensors are inscribed on a single-mode fiber segment, they have reduced size and weight, resulting in no shading over the module, what enables the study of thermal variations impact caused by environmental and electrical factors on the water pumping system and thereby the verification of its performance and possible usage potentialities, such as the study of the beginning and the end of the water pumping operation. The system is composed of sixteen FGB sensors, with the water pump directly connected to the photovoltaic module. O presente trabalho tem como objetivo apresentar o uso de sensores à fibra óptica, baseados em redes de Bragg para o monitoramento e análise do comportamento térmico das células de um módulo fotovoltaico, utilizado para verificar a temperatura de algumas células durante o início e fim do processo operação de um sistema de bombeamento de água. O sistema foi utilizado na Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, Campus Pato Branco. Foram utilizados dezesseis sensores de redes de Bragg à fibra óptica (Fiber Bragg Gratings - FBGs) dispostos na face frontal do módulo, permitindo o monitoramento da temperatura de dezesseis células durante o funcionamento do sistema de bombeamento d’água. As células fotovoltaicas que compõe um módulo são peças chaves para a geração de energia e para um bom funcionamento do mesmo, acarretando em uma vida útil prolongada caso este seja conectado a um sistema de bombeamento de água por exemplo. Atualmente o monitoramento de sistemas fotovoltaicos de bombeamento de água apresentam limitações em relação ao monitoramento da temperatura das células ao longo do tempo, como por exemplo sujeiras, trincas e fissuras ou pontos quentes. O uso dos sensores FBGs pretende auxiliar em estudos e pesquisas onde se deseja monitorar a temperatura das células do painel fotovoltaico, através da utilização de uma energia limpa e renovável, sendo a energia fotovoltaica. Pelo fato dos sensores FBGs serem inscritos em um segmento de fibra monomodo, apresentam particularidades de tamanho e peso reduzidos, acarretando em não sombreamento sobre o módulo, sendo possível estudar o impacto das variações térmicas ocasionadas pelos fatores ambientais e elétricos no sistema de bombeamento de água e com isso verificar o seu desempenho e possíveis potencialidades de sua utilização, como o estudo do início e fim da operação do bombeamento de água. O sistema é composto por dezesseis sensores FBGs, sendo feita a ligação da bomba de água diretamente ao módulo fotovoltaico. 2022-12-01T14:06:02Z 2022-12-01T14:06:02Z 2022-09-30 masterThesis DALLA CORTE, Vinícius. Análise térmica das células de um módulo fotovoltaico utilizando redes de Bragg em fibra óptica para um sistema de bombeamento de água. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2022. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30225 por openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica UTFPR
institution	Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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description	The present study aims at presenting the use of fiber optic sensors, based in Bragg gratings for monitoring and analyzing the thermal behavior of the cells of a photovoltaic module, used to verify the temperature of some cells during the beginning and the end of the process operation of a water pumping system. The system was implemented at Federal University of Technology - Paraná – UTFPR – campus of Pato Branco. Sixteen Fiber Bragg Gratings (FBGs) were used, placed at the front surface of the module, allowing the temperature monitoring of sixteen cells during the operation of the water pumping system. The photovoltaic cells which compose a module are key factors for power generation as well as for the good functioning of the same, resulting in a prolonged lifespan if connected to a water pumping system, for instance. The monitoring of photovoltaic water pumping systems currently presents limitations, such as dirt, cracks and fissures or hot spots, in relation to the monitoring of the cells temperature over time. The use of FBGs sensors intends to assist in studies and research aimed at monitoring the cells temperature of a photovoltaic panel, through the use of clean and renewable energy, that is to say, the photovoltaic. Due to the fact that FGB sensors are inscribed on a single-mode fiber segment, they have reduced size and weight, resulting in no shading over the module, what enables the study of thermal variations impact caused by environmental and electrical factors on the water pumping system and thereby the verification of its performance and possible usage potentialities, such as the study of the beginning and the end of the water pumping operation. The system is composed of sixteen FGB sensors, with the water pump directly connected to the photovoltaic module.
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