Pré-Projeto Natan

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DA FUNDAÇÃO EDUCACIONAL DE BARRETOS 
 
 
 
 
NATAN CHAVES DE SOUZA 
 
 
 
 
 
 
 
 
SISTEMA AUTOMATICO DE LIMPEZA DE PAINEL SOLAR 
 
 
 
 
Pré-projeto apresentado à Disciplina 
de Metodologia Científica como 
requisito básico para conclusão parcial 
das atividades propostas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BARRETOS 
2019 
 
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SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 3 
2. JUSTIFICATIVA DO TEMA ............................................................................................................. 3 
3. OBJETIVOS GERAIS ....................................................................................................................... 4 
3.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................................ 4 
4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ...................................................................................................... 5 
5. METODOLOGIA ................................................................................................................................ 5 
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................................... 6 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
O tema eficiência energética vem sendo cada vez mais discutido e 
relevante nos sistemas elétricos de energia, de maneira que sempre será vantajoso 
para os sistemas aperfeiçoar os modos de uso dos recursos e com isso alcançar a 
máxima eficiência e economia no processo de geração. 
O acúmulo de fuligem, poeira e várias outras formas de poluição na 
superfície de painéis fotovoltaicos prejudicam a eficiência da geração de energia, 
pois, causam sombreamento nas células fotovoltaicas. As células sombreadas 
geram menos eletricidade e se comportam como dissipador de energia elétrica 
provocando no painel aquecimento e prejudicando todo o sistema. De forma geral, 
além da redução do rendimento, o acúmulo de sujeiras reduz a produtividade do 
painel solar e a sua vida útil. Desta forma, o presente projeto visa desenvolver um 
protótipo de um sistema automatizado, para limpeza da superfície superior de 
painéis solares fotovoltaicos, assim aumentando a sua eficiência. 
 
2. JUSTIFICATIVA DO TEMA 
 
Com relação à energia solar fotovoltaica e os sistemas fotovoltaicos, sabe-
se que as células solares são as responsáveis por gerar energia elétrica, sendo, 
portanto, a componente principal de um sistema gerador. É comum, e preferencial, 
instalar o gerador, na superfície de telhados, lajes, postes ou torres por evitar o 
sombreamento, e para garantir o melhor aproveitamento da incidência dos raios 
solares, mas com o passar do tempo o painel irá acumular, poeira, folhas, e várias 
outras formas de poluição em sua superfície e isso prejudica a eficiência da geração 
de energia, pois, causam sombreamento nas células fotovoltaicas, assim sendo 
necessária a manutenção, mas localização de instalação dos painéis fotovoltaicos 
pode ser um problema, pois quando instalado em locais de difícil acesso torna a 
manutenção perigosa e impraticável, podendo ser causa de acidentes de trabalho e 
problemas de desempenho no sistema. 
 
 
 
 
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3. OBJETIVOS GERAIS 
 
O objetivo principal do trabalho é desenvolver uma estrutura que possibilite 
a limpeza de painéis fotovoltaicos, e visando garantir a realização do processo de 
limpeza de forma automática, através de um mecanismo de atuação, e garantir 
também a realização do processo de forma segura aos painéis fotovoltaicos e aos 
usuários dos sistemas fotovoltaicos. 
 
3.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
Para obter o objetivo principal é necessário alcançar alguns objetivos 
específicos, como: 
• Analisar métodos existentes de limpeza de painéis fotovoltaicos; 
• Analisar exemplos de tecnologias de limpeza automática existentes; 
• Desenvolver um circuito elétrico para o funcionamento do sistema; 
• Desenvolver um programa logico para controle do sistema; 
• Projetar uma estrutura para realizar a limpeza. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
A geração de energia solar pode ser influenciada por diversos fatores. 
Dentre esses principais fatores, que podem reduzir ou impedir a geração de energia 
dos painéis fotovoltaicos, destacam-se: sombreamento, neve, temperaturas 
elevadas, poeira, sujeira, excrementos de pássaros, pólen e sal marinho 
(ALBAQAWI, 2014). De modo geral, pesquisas realizadas pelo Instituto de Energia e 
Meio Ambiente da USP (USP apud RENEW ENERGIA, 2015), a queda no 
rendimento da geração de energia de painéis solares provocados por impurezas 
pode chegar à 11%. 
Atualmente, painéis solares podem ser limpos manualmente ou 
automaticamente. Na presente seção considera-se algumas tecnologias de limpeza 
disponíveis hoje no mercado, tais como a lavagem Heliotex, a limpeza eletrostática e 
sistemas de limpeza robótica, como o robô V1 e o Ecoppia E4. 
 
5. METODOLOGIA 
 
Para verificar os fatores que influenciam na eficiência dos painéis solares e aos 
métodos para limpeza dos mesmos, foi realizada uma pesquisa bibliográfica para 
abordar de informações de publicações científicas na área e de fontes empresariais. 
Para o desenvolvimento do protótipo, utilizou-se o software de projetos 3D Inventor 
professional 2018(licença educacional) para criação do modelo de sistema de 
autolimpeza. 
Para o desenvolvimento do programa, utilizou-se o software Arduino IDE, para 
escrever e testar todo o programa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
 
ALBAQAWI, Nawaf (2014). Development of an automatic robotic cleaning system 
for photovoltaic plants. Disponível em: <http://goo.gl/BPLZ5r>. Acesso em 29 de 
maio de 2019. 
LOPES, Ricardo Jorge Cabral. Efeito do sombreamento nos painéis fotovoltaicos. 
Dissertação de Mestrado. Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, Lisboa, 2013, 
111p. 
POLI USP, 2014. Pesquisa da Poli mostra que microrganismos em painéis 
fotovoltaicos podem reduzir cerca de 10% produção de energia solar. Disponível em: 
<http://goo.gl/iD6iHZ>. Acesso em 29 de maio de 2019. 
RENEW ENERGIA, 2015. Manutenção preventiva: Solar fotovoltaico, poeira e 
pombos. Disponível em: <http://goo.gl/ciQusF>. Acesso em 29 de maio de 2019. 
SOLARTERRA. Guia prático: Energia Solar Fotovoltaica. 2008. Disponível em: 
<https://goo.gl/bKbVoh>. Acesso em 29 de maio de 2019. 
MICHELS, Roger Nabeyama et al. A influência da temperatura na eficiência de 
painéis fotovoltaicos em diferentes níveis de incidência da radiância solar. Revista 
Agrogeoambiental, v.2, n.3, p.105-110, 2010. 
MICHELS, R. N. et al. Influencia do Acumulo de Poeira Sobre a Eficiência de 
Painéis Fotovoltaicos na Região do Oeste Paranaense. Revista 
Agrogeoambiental. Florianópolis. v, 1. n, 3. P., 2009. 
PINHO, J. T. (Org.); GALDINO, M. A. (Org.). Manual de Engenharia Para Sistemas 
Fotovoltaicos. CEPEL-CRESESB. Rio de Janeiro, 2014. 
ARAMIZU, Juliana. Modelagem e Análise de desempenho de um Sistema 
Fotovoltaico em operação isolada e em paralelo com uma rede de distribuição de 
Energia Elétrica. 2010. Trabalho de Conclusão de Curso. Escola de Engenharia de 
São Carlos da Universidade de São Paulo, 2010.