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CPGEI (Mestrado): Carlos Henrique Palma Kotinda - 19/10/18

Defesa Pública de Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Quando 19/10/2018
das 14h00 até 17h00
Onde Sede Central: Sala C-301
Nome do Contato Prof. Valmir de Oliveira
Participantes Prof. Valmir de Oliveira, Dr. Orientador - UTFPR
Prof. Jean Carlos Cardozo da Silva, Dr. Co-orientador - UTFPR
Banca examinadora:
Prof. Valmir de Oliveira, Dr. Presidente - UTFPR
Prof. Anselmo Rodrigues, Dr. - Uniopet
Prof. Ilda Abe, Dr. - UTFPR
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Monitoramento Térmico de Painel Fotovoltaico Utilizando Redes de Bragg em Fibra Ótica

Resumo: Este trabalho apresenta um estudo da aplicação de sensores de temperatura utilizando redes de Bragg em fibra ótica (FBG) no monitoramento térmico de um módulo fotovoltaico cuja planta em operação está conectada à rede elétrica instalada no telhado do Escritório Verde, prédio pertencente à Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) em Curitiba, PR. Foram instalados 20 sensores em um único módulo de uma planta e 1 sensor medindo a temperatura ambiente. O ambiente monitorado sofre ações de intempéries como ventos, chuva, e grande variação de temperatura ao longo do dia e das estações do ano, o que justifica a utilização dos sensores em fibra ótica, pois são robustos e com pequenas dimensões, praticamente imperceptíveis quando instalados externamente, não causando, desse modo, sombreamento sobre o módulo. Além disso, eles também podem ser instalados internamente fazendo do módulo uma estrutura inteligente. O trabalho consiste desde a fabricação até a montagem e monitoramento das redes de Bragg. A fibra ótica será encapsulada e seus efeitos serão analisados. Os dados de medição dos sensores FBG serão comparados com instrumentos como o Termopar e termômetro infravermelho. Será realizada a comparação do comportamento térmico com a potência produzida pelo módulo fotovoltaico. Os resultados possibilitarão a detecção de falhas e avarias no módulo, bem como a verificação de perdas na eficiência causadas pela temperatura, onde houve registro acima de 70°C durante a operação.
Palavras-chave: Módulo fotovoltaico. Redes de Bragg em fibra ótica. Análise de temperatura.

Thermal Monitoring of Photovoltaic Module Using Optical Fiber Bragg Gratings

Abstract: This work presents a study of the application of temperature sensors using Fiber Bragg Gratings (FBG) in the thermal monitoring of a photovoltaic module whose plant in operation is connected
to the electric grid installed on the roof of the Green Office, a building belonging to the Federal Technological University of Paraná (UTFPR) in Curitiba, PR. Twenty sensors were installed in a single module of a plant and 1 sensor measuring the room temperature. The monitored environment suffers from weathering events such as wind, rain, and great variation of temperature throughout the day and the seasons, which justifies the use of fiber optic sensors, since they are robust and small, practically imperceptible when installed externally, thus not causing shading on the module. In addition, they can also be installed internally by making the module an smart structure. The work consists of manufacturing, assembly and monitoring of FBG. The optical fiber will be encapsulated and its effects will be analyzed. The measurement data of the FBG sensors will be compared with instruments like the Thermocouple and infrared thermometer. The thermal behavior will be compared with the power produced by the photovoltaic module. The results will allow the detection of faults and defects in the module, as well as the verification of efficiency losses caused by temperature, where there was a register above 70°C during the operation.
Keywords: Photovoltaic panel. Optical fiber Bragg grating sensor. Temperature analysis.


Lista de publicações:

KOTINDA, Carlos Henrique Palma; OLIVEIRA, Valmir de; SILVA, Jean Carlos Cardozo da. Monitoramento Térmico de Painel Fotovoltaico Utilizando Redes de Bragg em Fibra Óptica. CBENS 2018 - VII Congresso Brasileiro de Energia Solar, 2018, Gramado - RS. ISBN: 978-85-62179-02-0.