Análise operacional de um sistema fotovoltaico de bombeamento de água Operational analysis of a photovoltaic water pumping (PV) system

O bombeamento de água é uma das atividades mais difundidas quanto ao emprego da energia solar fotovoltaica. Porém, apesar de se apresentar como alternativa interessante, o alto custo, a baixa eficiência dos sistemas e os projetos inadequados restringem sua aplicação. O uso racional, baseado na utilização mais eficiente de seus equipamentos, está vinculado ao conhecimento do comportamento operacional desses sistemas. No presente trabalho, teve-se o objetivo de avaliar o comportamento de um sistema fotovoltaico de bombeamento de água diretamente acoplado, sob diferentes condições de irradiância solar, por meio da montagem de uma bancada de testes, submetendo-o a diferentes alturas manométricas e determinando-se a vazão fornecida. A análise dos resultados permitiu estabelecer um modelo de regressão para estimativa de vazão do sistema em função da irradiância e altura manométrica. Concluiu-se que a potência gerada pelo painel e a vazão fornecida pela motobomba estão diretamente relacionadas à irradiância solar e à altura manométrica e influenciam na eficiência do sistema. A máxima eficiência do painel foi de 8%, 39% para a motobomba e 2,3% na interação dos componentes.The pumping of water is one of the activities most diffused to the employment of the photovoltaic solar energy, in spite of coming as an interesting alternative, the high cost and it lowers efficiency of the systems with the inadequate projects, still restricts its application. The rational use, based on the most efficient use of its equipments is linked to the knowledge of the operational behavior of these systems. The present work objectified to evaluate the operational behavior of a photovoltaic water pumping directly coupled operating in different conditions of solar irradiance, by means of the assembly of supported tests, submitting to different manometer elevation and determining the supplied rate flux of water. The analysis of the results allowed to determine a regression model for flux of water estimation as function of irradiance and manometer elevation. Was concluded that the power generated by the array and the rate flux supplied by the motor-pump is directly related to the solar irradiance. The maximum efficiency of the array was of 8%, 39% for the motor-pump and, 2.3% in the interaction of the components in the system

Estimativa da irradiação solar global com partição mensal e sazonal para a região de Cascavel - PR Evaluation of global solar irradiation with sazonal and monthly partition for the area of Cascavel - PR, Brazil

No presente trabalho, mostram-se equações de estimativa da irradiação solar global (R G), por meio do modelo de Angstrom, com partições sazonal e mensal para a região de Cascavel - PR. Os dados experimentais foram cedidos pelo IAPAR, coletados na sua estação meteorológica localizada na COODETEC/Cascavel - PR, no período de 1983 a 1998. Dos 16 anos de dados, 12 anos foram utilizados para cálculo dos coeficientes (a e b) e quatro anos para a validação das equações. Os coeficientes de determinação encontrados foram superiores a 80% para as duas partições. O mínimo da R G é superestimado e o máximo é subestimado quando comparados com o mínimo e o máximo para dados reais, sendo esses encontrados no solstício de inverno e equinócio de primavera, respectivamente. A variação sazonal e mensal do coeficiente "a" foi menor (0,16 a 0,19 e 0,14 a 0,21) e do coeficiente "b" maior (0,34 a 0,43 e 0,32 a 0,44). As maiores variações dos erros médios diários ocorreram no equinócio de primavera (-19,45% a 27,28%) e as menores no equinócio de outono (-11,32% a 10,61%). O ajuste mais eficaz das equações foi encontrado para a partição mensal.<br>This research shows equations of evaluation of global solar irradiation (GR) through Angstrom's model with seasonal monthly partitions for the region of Cascavel -PR, Brazil. The experimental data were given by IAPAR and collected in its meteorological station located in COODETEC/Cascavel - PR, Brazil, from 1983 to 1998. Twelve of the sixteen years of data were used for calculation of the coefficients (a and b) and four years for the validation of the equations. The determination coefficients found were superior to 80% for both partitions. The minimum (GR) is overestimated and the maximum is underestimated when compared to the minimum and maximum for real data, been these found in the winter solstice and spring equinox, respectively. The seasonal and monthly variation of the coefficient "a" was lower (0.16 to 0.19 and 0.14 to 0.21) and the variation for the coefficient "b" was higher (0.34 to 0.43 and 0.32 to 0.44). The highest variations of daily average errors had occurred in the spring equinox (-19.45% to 27.28%) and the lowest ones in the autumn equinox (-11.32% to 10.61%). The most efficient adjustment of the equation was found for the monthly partition