Protótipo de Simulador Solar Inteligente Com Fontes Halógena e de LED Para Caracterização de Equipamentos Solares Comerciais

Resumo

O desenvolvimento de novas pesquisas relacionadas a energia fotovoltaica vem se tornando cada vez mais importante, e para que possam ser realizadas da melhor maneira necessitam do auxílio de certos equipamentos, como simuladores solares, preferencialmente o mais barato e eficiente possível (Matson et al., 1984). Objetivo: Desenvolver um protótipo de um equipamento capaz de simular a intensidade e o espectro da luz solar sobre uma área equivalente à de um painel solar comercial utilizando fontes de luz facilmente acessíveis controladas de forma inteligente. Metodologia: Será feito um arranjo luminoso com uma combinação de pastilhas de LED de potência emitindo radiação em comprimentos de onda de 450 nm (azul), 750 nm (magenta) e 850 nm (infravermelho) e lâmpadas halógenas. Este arranjo será organizado de forma a se obter uma distribuição homogênea da luz numa superfície de 600 cm² e cada fonte de luz será controlada individualmente por um computador, de modo que seja possível simular a incidência de luz solar em diferentes condições. Para a caracterização do simulador solar proposto, de acordo com a norma IEC 60904-9:2020 (IEC, 2020), será analisada a Correspondência Espectral (SM), Não Uniformidade Espacial (SNU) e a Instabilidade Temporal (TIE). Resultados: Para os três parâmetros analisados, espera-se que o simulador proposto possa ser classificado no mínimo como AAA, o que indicaria excelente qualidade. Resultados preliminares obtidos para os três parâmetros foram SM = 1,05, SN = 4,6 e TIE = 0,08, o que leva a uma classificação BAA. Como parâmetros adicionais serão traçadas as curvas potência x tensão (P − V) e corrente x tensão (I − V) de um painel solar de 5W e área igual a 600 cm² através do simulador e de forma outdoor (Meribout et al., 2023), e serão realizados testes com coletor solar. Resultados preliminares verificaram erro relativo inferior a 4% para todos os parâmetros do painel analisados. Conclusões: Os resultados preliminares indicados neste trabalho mostram a viabilidade e eficiência do projeto de um simulador solar inteligente com fontes de luz incandescente e semicondutora de baixo custo e com potencialidade para caracterização de equipamentos fotovoltaicos comerciais.