Monitoramento e análise de desempenho de sistemas fotovoltaicos: avaliação da captação e parâmetros elétricos

Abstract

A busca por fontes renováveis tornou-se essencial para reduzir a dependência de combustíveis fósseis e mitigar impactos ambientais. Nesse contexto, a energia solar fotovoltaica destaca-se como uma alternativa eficiente, convertendo radiação solar diretamente em eletricidade. Contudo, a eficiência e confiabilidade desses sistemas enfrentam desafios devido a variações ambientais, degradação e perdas elétricas. Este trabalho aborda o monitoramento contínuo de sistemas fotovoltaicos para analisar o desempenho da captação e dos parâmetros elétricos, visando maximizar a geração e identificar fatores de perda, como variações de temperatura, acúmulo de sujeira e sombreamento. A metodologia adotada envolveu a implementação de sensores de irradiância e temperatura, além de medições de tensão, corrente e resistência, integrados a um sistema inteligente de coleta e análise de dados em tempo real. O estudo avaliou o desempenho sob condições variadas, estabelecendo uma irradiância média de 587 W/m² como linha de base. Os resultados mostraram que, enquanto a tensão se manteve estável em aproximadamente 5,2 V, a corrente de saída apresentou flutuações severas, caindo de 187,9 mA no cenário ideal para 74,9 mA sob sombreamento parcial. A análise de potência revelou que o sombreamento parcial é o fator de perda mais crítico, resultando em uma redução de 61,5% na potência gerada, enquanto a presença de sujeira causou uma redução de 15,4%. Tais resultados confirmam a necessidade de sistemas de monitoramento distribuído e o uso de diagnósticos avançados para distinguir efeitos exponenciais de perdas lineares. Em síntese, o trabalho validou a metodologia de análise e o sistema de monitoramento proposto, fornecendo a base técnica necessária para direcionar estratégias de manutenção preditiva e otimizar o rendimento energético de sistemas fotovoltaicos.