Mini paper • manuscrito em elaboração
Caracterização elétrica experimental de dois pequenos painéis fotovoltaicos comerciais e avaliação do sistema de medição
Resumo
Dois pequenos painéis fotovoltaicos comerciais, anunciados com especificações nominais de 5 V e 5 W, serão empregados posteriormente na comparação da energia produzida por um sistema fixo e por um sistema com rastreamento solar. Entretanto, a ausência de uma folha de dados completa e a possibilidade de diferenças entre os painéis e os instrumentos de medição exigem uma caracterização experimental prévia. Este estudo tem como objetivo caracterizar o comportamento elétrico dos dois painéis e avaliar a confiabilidade do sistema de aquisição baseado em dois módulos INA219. Serão determinadas a tensão de circuito aberto, a corrente de curto-circuito controlado e as respostas de tensão e corrente sob diferentes cargas resistivas, permitindo a construção das curvas I–V e P–V e a estimativa do ponto de máxima potência. A potência de cada amostra será calculada pelo produto entre a tensão e a corrente medidas simultaneamente, enquanto a energia elétrica será determinada pela integração trapezoidal das potências instantâneas em função dos intervalos reais de aquisição. A resistência elétrica observada será estimada a partir das medições de tensão e corrente e comparada com os valores das cargas aferidos por multímetros. A influência da instrumentação será investigada por meio de medições cruzadas nas configurações M1 e M2, alternando-se a associação dos painéis com os dois INA219. O sistema utiliza duas placas ESP32: uma principal, responsável pelas medições, pelo processamento, pelo armazenamento no cartão microSD e pela transmissão dos dados para um banco de dados remoto com mecanismo de reenvio; e uma controladora, responsável pela comutação automática dos painéis entre os canais de medição. A temperatura dos painéis, a temperatura e a umidade do ambiente e as variações relativas de iluminação serão registradas como grandezas auxiliares. Espera-se distinguir as diferenças associadas aos painéis daquelas introduzidas pelos canais de medição e estabelecer parâmetros experimentais e incertezas de referência para a futura comparação entre os sistemas fixo e rastreado.
Palavras-chave: Caracterização fotovoltaica; curvas I–V e P–V; medição cruzada; INA219; incerteza de medição.