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Obtenção de silício grau solar por rota metalúrgica
Authors: Ferreira Neto João , Ribeiro Tiago Ramos , De Lima Moysés Leite , Lotto André Alexandrino , Vilca John Bernardo
Published: July 2023

A energia solar tornou-se uma importante alternativa de energia limpa. A capacidade instalada de energia fotovoltaica atingiu a marca histórica de 101 GW em 2012, o que representa um mercado de cerca de US$ 75 bilhões. As taxas de crescimento anual nos últimos dez anos foram de mais de 30%. Aproximadamente 90% das células solares são produzidas com o silício cristalino. Este silício deve ser puro o suficiente para produzir células solares de alta eficiência. Em 2010, o Instituto de Pesquisas Tecnológicas - IPT iniciou um programa de pesquisa financiado pelo Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social - BNDES e pela Cia. Ferro Ligas Minas Gerais (MINASLIGAS) visando o desenvolvimento de uma rota metalúrgica para a produção de Silício Grau Solar. As impurezas do silício foram removidas por processos pirometalúrgicos, como, por exemplo, a solidificação controlada para permitir a remoção de impurezas metálicas e de carbono, tratamento por escórias ou de refusão a plasma sob atmosfera de H 2 /H 2 O para remover boro e tratamento do silício líquido sob vácuo para remover o fósforo. Os resultados desses tratamentos são apresentados e discutidos, mostrando um aumento no nível de pureza de 99,5% para maior que 99.999%.
Avaliação do uso potencial e disseminação do aquecimento solar no setor textil: estudo de caso para as lavanderias industriais da região nordeste
Authors: Pereira Elizabeth Marques Duarte , Neri Daniel da Mota , Duarte Eduardo Marques , Arreguy Eliziane , Alcantara Fernando Napoleão , Mesquita Lúcio Cesar de Souza , Silva Dalila Michelle , Oliveira Jessica Santos , Fantinelli Jane Tassinari
Published: July 2023

Este estudo, parte do projeto Avaliação do uso Potencial e Disseminação do Aquecimento Solar para o Setor Industrial Brasileiro, financiado pela Embaixada Britânica no Brasil, realiza um diagnóstico do setor têxtil nacional para identificação de oportunidades potenciais de uso da energia solar térmica para produção de água quente e vapor de processo. Busca-se, dessa forma, promover a substituição de combustíveis fósseis e de madeira não certificada em setores industriais energicamente intensivos, pelo aquecimento solar. O projeto incluiu pesquisa de campo em unidades do setor, com destaque para as lavanderias industriais do Arranjo Produtivo Local (APL) de Confecções do Agreste Pernambucano. A partir dos dados levantados junto às lavanderias locais, foram feitas simulações, para atender demanda típica de 64.000 litros de água quente a 75o C por dia, com o software WATSUN utilizando os parâmetros das curvas de eficiência térmica de cinco modelos de coletores solares. A área coletora total variou de 1224 m2 a 1760 m2. A análise de viabilidade do uso da tecnologia solar tomou por base a metodologia do custo nivelado de energia (LCOE) para as condições típicas de financiamento do programa BNDES PSI - Inovação e Máquinas e Equipamentos Eficientes, destinado à aquisição de máquinas e equipamentos mais eficientes ou que contribuam para redução de emissão de gases de efeito estufa, como é o caso dos equipamentos solares. Os resultados obtidos mostram que o aquecimento solar é competitivo nas lavanderias industriais do Agreste Pernambucano, que possui excelentes níveis de irradiação solar incidente e busca reduzir drasticamente o uso da madeira não certificada. A análise de sensibilidade dos fatores que influenciam o custo nivelado de energia pode contribuir para definição de melhores condições de financiamento pelas agências nacionais, como o BNDES.
Determinação da capacidadetérmica de módulos fotovoltaicos de diferentes tecnologias
Authors: Ruschel Cristiano Saboia , Gasparin Fabiano Perin , Krenzinger Arno
Published: July 2023

Programas de simulação numérica são uma excelente alternativa para prever o comportamento de sistemas fotovoltaicos. O software FVCONECT, desenvolvido no Laboratório de Energia Solar (LABSOL) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, possui essa funcionalidade, simulando com boa precisão o comportamento de um sistema conectado à rede, a partir de dados dos módulos, dos inversores, da rede elétrica e dos dados climáticos da região. Como parte de um projeto do qual o LABSOL participa, o programa será adaptado para realizar o monitoramento de um sistema fotovoltaico em tempo real, a partir de dados medidos de temperatura, radiação térmica e velocidade de vento do local. Para tanto, se faz necessária a alteração de alguns dos modelos nele presentes, como o modelo de cálculo da temperatura dos módulos.Deve ser utilizado um modelo que considere a acumulação térmica do sistema ao longo do tempo, e, para tanto, é necessário conhecer a capacidade térmica dos módulos fotovoltaicos. Foram realizados ensaios em dois diferentes módulos, um de silício monocristalino, e outro que utiliza a tecnologia de filmes finos, com o objetivo de obter acapacidade térmica por unidade de massa de cada um deles. Esses resultados foram similares para os dois módulos, sendo de 823 J/kg.K para o de silício monocristalino e de 785 J/kg.K para o de filmes finos.
Aplicação de um concentrador solar tipo Scheffler para o preparo de pães
Authors: Santos Pedro Campello , Souza Luciete da Paixão , Giacomelli Waldiney , De Albuquerque Junior Ricardo Cavalcanti , Lima Álvaro Silva , Dib Érick Alfred , Figueiredo Renan Tavares
Published: July 2023

Neste trabalho, um concentrador solar tipo Scheffler foi aplicado no preparo de pães. Este concentrador tem 2,7 m2 e utiliza espelhos como material reflexivo. Ele possui a característica de manter o foco fixo e paralelo ao chão permitindo que o absorvedor esteja ao abrigo da sombra. O forno foi construído com chapas de aço e isolado termicamente com lã de vidro. O forno atingiu a temperatura máxima de 209 °C. Foram preparadas três amostras de pães que foram assados em tempos distintos. Os pães foram caracterizados e avaliados através de análise sensorial.
Comparação das características elétricas de células solares n+np+ com filmes antirreflexo de TiO2 depositados por evaporação e por deposição química em fase vapor
Authors: Model José Cristiano Mengue , Moehlecke Adriano , Zanesco Izete , Ly Moussa , Garcia Sérgio Boscato , De Aquino Jéssica , Crestani Thais , Razera Ricardo Augusto Zanotto
Published: July 2023

A dopagem com boro das lâminas de silício para produção de células solares foi estabelecida como padrão nos anos 60, como resultado do uso inicial destes dispositivos em aplicações espaciais. No entanto, demonstrou-se que a dopagem com boro em todo o substrato pode produzir problemas de degradação das características elétricas das células solares de uso terrestre. Além disto, nas lâminas de silício cristalino tipo n, dopadas com fósforo, observam-se maiores tempo de vida dos portadores de carga minoritários, proporcionando a fabricação de células solares mais eficientes. O objetivo deste trabalho foi comparar as características elétricas de células solares n+np+ com filme antirreflexo de óxido de titânio obtido por evaporação em alto vácuo com feixe de elétrons (E-beam) e por deposição química em fase vapor sob pressão atmosférica (APCVD). As células solares com filme AR depositado por APCVD obtiveram eficiência média maior, devido a um maior fator de forma, proporcionado por uma perfuração eficaz deste filme pela pasta metálica de prata. As células solares mais eficientes apresentaram eficiências de 14,7 % para ambos os processos de deposição utilizados.
Dependência da cobertura de céu nas frações solares global, difusa e direta do espectro infravermelho em Botucatu/SP/Brasil
Authors: Rossi Taiza Juliana , Rossi Luciano Ronaldo , Dos Santos Cícero Manoel , Da Silva Maurício Bruno Prado , Escobedo João Francisco
Published: July 2023

É descrito no trabalho a obtenção das frações solares KGIV = (HdGIV/HGd), KdIV = (HddIV/Hdd) e KDIV = (HdDIV/HDd) nas condições de cobertura de céu total e para quatro tipos discretos de coberturas de céu. A base de dados das radiações dos dois espectros foi medida no período de 2003 a 2006 em Botucatu/SP/Brasil. Os valores obtidos para cobertura de céu total foram: KdGIV = 46,1%, KddIV = 38,2% e KdDIV= 51,1%. Nas coberturas discretas o valor da fração KGIV = 43,3% foi menor na cobertura nebulosa, e KGIV = 46,9% foi maior na cobertura céu aberto. Ao contrário, a fração KdIV = 41,0% foi maior na cobertura nebulosa, e KdIV = 25,0% foi menor na céu aberto. O valor da fração KDIV não variou em função da cobertura de céu: KDIV = 51,0% foi aproximadamente igual nas coberturas nebulosa e aberta.
Propagação de incertezas na estimativa da geração de energia de sistemas fotovoltaicos (Metodologia de cálculo)
Authors: Oliveira Luís Guilherme Monteiro , Corrade Thales José Rodrigues , Ceolin Renato Diniz Werneck , Piterman Alexandre Schichman , Boaventura Wallace do Couto , Mendes Victor Flores , Cardoso Eduardo Nohme , Macêdo Wilson Negrão , Buiatti Gustavo Malagoli , Menezes Alex Vilarindo , Lopes Bruno Marciano
Published: July 2023

Nos últimos anos, o mercado fotovoltaico no Brasil vem se amadurecendo e com isso, o crescimento de investimentos no setor e, consequentemente, de projetos de usinas solares de grande porte ou através da geração distribuída. Portanto, cada vez mais, a confiança dos investidores dependerá da previsão da energia gerada por estes sistemas fotovoltaicos sobretudo em contratos de desempenho. Dessa forma, para a realização da mesma, é necessária uma sequência de conversões energéticas e inserção de parâmetros, dentro de um processo de modelagem matemática do sistema, sendo que cada um destes estão relacionados a um determinado tipo incerteza. As incertezas nestes modelos e em suas entradas, aumentam a partir de diversas fontes que incluem por exemplo: erros de medição, erros inerentes dos modelos selecionados e a partir de dados utilizados para calibrar estes modelos. Consequentemente, essas incertezas contribuem na incerteza geral na previsão da produção de energia do sistema. Portanto, neste trabalho, são identificadas e descritas as principais incertezas envolvidas neste processo de estimação, bem como a sua quantificação (embasada na literatura). Além disso, um método estatistico simples porém, consistente, para o cálculo da propagação das incertezas na geração de energia foi implementado no software MATLAB© e essa metodologia, através de dados operacionais de dois micro geradores fotovoltaicos instalados em localidades diferentes, foi aplicada sendo possível verificar a utilização deste método e avaliar o efeito das incertezas introduzidas por cada modelo/parâmetros sob a predição de energia gerada por estas pequenas usinas.
EFEITO DE SOMBREAMENTOS NO DESEMPENHO DE UMA USINA SOLAR FOTOVOLTAICA
Authors: Ruschel Cristiano Saboia , Krenzinger Arno
Published: July 2023

Em sistemas fotovoltaicos de maior porte, é comum a ocorrência de bloqueios de radiação direta causadas por uma fileira de módulos em uma fileira subsequente. Este problema se agrava para latitudes mais altas, pois próximo ao solstício de inverno, a altitude solar permanece muito baixa, fazendo com que as sombras afetem uma área ainda maior, sendo necessária uma grande distância entre as fileiras de módulos. O caso analisado neste trabalho possui uma complexidade adicional: a usina estudada será instalada em prédio que possuem telhados tipo shed com diferença de altura entre si. Portanto, a disposição ideal dos módulos fotovoltaicos no espaço disponível não é trivial, tendo sido utilizadas ferramentas computacionais para auxiliar nessa escolha. São estudadas diferentes alternativas de posicionamento, levando-se em conta o sombreamento que ocorre em cada um dos módulos ao longo de um ano. Os resultados indicaram que a disposição com menor preenchimento dos sheds mais baixos, embora utilize mais sheds, pode levar a um aumento da produção de energia da ordem de 5% a 7% ao longo de um ano em comparação com uma configuração que utilizasse toda a largura dessas superfícies.
SISTEMA DE AQUISIÇÃO DE DADOS PARA AQUECEDORES SOLARES
Authors: Grando Flavio Lori , Denardin Gustavo Weber , Machado Mariana , De Vargas Nerí Santos
Published: July 2023

Este trabalho consiste no desenvolvimento de um sistema de monitoramento e aquisição de dados em tempo real das variáveis físicas que influenciam na eficiência térmica de aquecedores solares planos. O sistema de aquisição consiste em fazer o condicionamento dos sinais provenientes de nove sensores que monitoram fenômenos de radiação solar, vazão d’água, velocidade do vento e diferentes temperaturas. Por meio de uma placa de aquisição, os sinais são aferidos e as informações são transferidas para um computador, sendo gerenciadas através de um programa desenvolvido em ambiente LabVIEW. Para isso desenvolveu-se um aplicativo capaz de ler os dados, processá-los, exibi-los ao usuário em tempo real e armazená-los no computador durante um longo período de tempo, possibilitando que o sistema de aquisição seja utilizado para estudos de eficiência de aquecedores solares planos. São mostradas as soluções adotadas processo de sensoreamento qual compreendem nos transdutores, sensores e equipamentos de medição. Também são apresentados hardware e software utilizado para aquisição dos sinais e gerenciamento dos dados. Finalmente são mostrados os resultados de medição entre dois sistemas de aquecimento de baixo custo durante um dia de monitoramento.
GERAÇÃO DE SÉRIES SINTÉTICAS DE IRRADIAÇÃO DIÁRIA PARA AS CONDIÇÕES CLIMÁTICAS BRASILEIRAS
Authors: Inácio Cleber Onofre , Gouveia Hugo Tavares Vieira , Fontenele Luiz Fernando Almeida , Ferreira Paulo Henrique Fernandes
Published: July 2023

Etapa essencialpara o projeto e simulação de desempenho de sistemas de geração solar é a obtenção de dados climáticos para as localidades de interesse. No caso de sistemas fotovoltaicos, por exemplo, são normalmente utilizados dados em escala temporal horária para o cálculo da energia gerada. Em função da escassez de dados, frequentemente é realizada a geração sintética das séries de irradiação solar na escala temporal requerida mediante uso de diversos modelos empíricos em cascata. A literatura geralmente apresenta modelos calibrados com dados de medição de Europa e Estados Unidos. Assim, o presente trabalho teve como objetivo apresentar os resultados de um exercício de adaptação de um desses modelosàs condições climáticas brasileiras com foco na etapa inicial de geração em cascata de dados sintéticos de irradiação solar, quando séries de médias mensais são convertidas em séries na escala diária.Com o uso de dados de medição nacionais foram obtidas seis variações de calibração, considerando um modelo nacional e cinco regionais. O desempenho dos modelos propostos foi avaliadoa partir de comparação com outras opções da literatura através de métricas relacionadas à distribuição de frequência dos valores diários e características sequenciais das séries temporais. Os modelos calibrados com dados regionais apresentaram desempenho superior aos demais, o que encoraja sua aplicação direta e eventuais trabalhos de aprimoramento com uso de técnicas de agrupamento de dados.
PROCESSO DE DEGRADAÇÃO ACELERADA APLICADO NO ESTUDO DE CÉLULAS SOLARES ORGÂNICAS DE HETEROJUNÇÃO INVERTIDAS
Authors: Santos Gerson , Oliveira Tadeu O. , Reis Givaldo , Zilles Roberto , Bagnis Diego , Lima Anderson , Potoczny Grzegorz , Freitas Jeferson
Published: July 2023

No presente trabalho são apresentados resultados relativos ao estudo do processo de degradação em células solares orgânicas de heterojunção invertidas, cujas amostras são submetidas a um processo de degradação acelerada utilizando-se câmara climática a 85 graus Célsius e 85% de umidade relativa por um período superior a 1000 horas, seguido de caracterização elétrica realizada em simulador solar. Com os resultados obtidos, observa-se que, após um período superior a 1000 horas de exposição, as amostras apresentam decréscimo relativo na eficiência do módulo de aproximadamente 15%, que por sua vez enquadra-se em valores apontados na literatura, porém com melhoras levando-se em consideração que praticamente não houve redução significativa nos níveis de tensão de circuito aberto e corrente de curto-circuito.
ALTERNATIVAS LOCACIONAIS PARA A GERAÇÃO RENOVÁVEL EM MINAS GERAIS: UMA DISCUSSÃO BASEADA NA ABORDAGEM MULTICRITÉRIO ESPACIAL
Authors: Da Silva Lívia Maria Leita , Barbosa Filho Wilson Pereira Barbosa , Ferreira Wemerson Rocha , Kokshenev Illya , Parreiras Roberta Oliveira , Ekel Petr Yacovlevitch
Published: July 2023

Este trabalho aplica conceitos da Análise Multicritério Espacial para a prospecção de alternativaslocacionais para a instalação de empreendimentos de geração baseados em energias renováveis - representadas pelas fontes solar, eólica e biomassa - no Estado de Minas Gerais. Para apoiar a realização do estudo prospectivo, foi elaborada e aplicada uma metodologia de análise multicritério específica. Foram reunidos os critérios relevantes para a análise, os quais foram modelados como geocampos, com base em dados de fontes oficiais. Tais geocampos foramprocessados como conjuntos fuzzy concebidos de forma a refletir os objetivos da prospecção. Os resultados obtidos mostram que as áreas mais aptas para a geração renovável encontram-se, principalmente, nos Territórios de Desenvolvimento do Triângulo Mineiro, Norte e Central do Estado. Verifica-se ainda que Minas Gerais é um Estado com um considerável potencial para a geração renovável que, contudo, é subutilizado. Ao mesmo tempo, por meio de tal estudo, é demonstrado o potencial de aplicação da análise multicritério espacial para apoiar estudos prospectivos que precedem os complexos processos de tomada de decisão acerca de investimentos em geração, seja no ambiente governamental ou na iniciativa privada.
CENTRO DE PESQUISA E CAPACITAÇÃO EM ENERGIA SOLAR DA UFSC: INTEGRAÇÃO FOTOVOLTAICA À ARQUITETURA E SIMULAÇOES DE DESEMPENHO ENERGÉTICO
Authors: Zomer Clarissa Debiazi , Antoniolli Andrigo Filippo , Custódio Isadora Pauli , Neto Júlio Boing , Rüther Ricardo
Published: July 2023

O objetivo central deste artigo consiste em apresentar as soluções arquitetônicas de três sistemas fotovoltaicos (FV) que foram integrados às edificações do Centro de Pesquisa e Capacitação em Energia Solar da UFSC (Florianópolis – SC), bem como estimar a geração FV e os seus desempenhos energéticos com base em simulações computacionais. O estudo está dividido em três etapas: (1) Descrição das tomadas de decisão que foram necessárias para a elaboração do projeto arquitetônico, do projeto elétrico, bem como da forma de fixação dos sistemas FV do Centro de Pesquisa e Capacitação em Energia Solar da UFSC; (2) Simulações para estimar a geração energética dos sistemas FV propostos, utilizando dois métodos e quatro bancos de dados de irradiação; e (3) Validação das simulações, através da comparação de valores de irradiação horizontal mensais dos quatro bancos de dados com valores de irradiação medidos na mesma cidade, para cinco anos (2009 a 2013). Os resultados mostraram que, em geral, o Método 1 apresentou valores de yield (produtividade) superiores ao Método 2 e que o banco de dadosMeteonorm foi o que apresentou valores mais próximos aos valores de irradiação medidos na cidade de Florianópolis no período analisado. O presente estudo contribui para demonstrar diferentes possibilidades de integração FV em edificações, explorando o uso de diferentes tecnologias FV e divulgando os benefícios estéticos e energéticos de sua aplicação em meio urbano.
SIMULAÇÃO DE UMA BOMBA DE CALOR A CO2 COM EVAPORADOR TIPO COLETOR SOLAR DE PLACA PLANA
Authors: Noni Bruna , Abreu Samuel Luna , Gonçalves Joaquim Manoel
Published: July 2023

Bombas de calor são sistemas de refrigeração cujo objetivo não é produzir resfriamento, mas sim aquecimento. Tais sistemas têm o desafio de se adaptar às novas exigências relativas aos impactos ambientais de seus fluidos de trabalho. Diversos países já adotam legislações que restringem o comércio e impõem um prazo definido para a extinção do uso de fluidos com alto impacto ambiental. O dióxido de carbono, um dos primeiros fluidos utilizados na refrigeração, tem sido reconsiderado por ser uma substância natural, possuir baixo potencial de efeito estufa e impacto nulo na camada de ozônio. Inserido neste contexto são apresentadas simulações com um modelo matemático global em regime permanente de uma bomba de calor utilizando dióxido de carbono como fluido de trabalho em ciclo transcrítico. O sistema conta com um trocador de calor (gas cooler) de passagem em contracorrente com a finalidade de aquecer água e com um coletor solar de placa plana como evaporador. No gas cooler é empregado um modelo discretizado na direção do escoamento e a pressão de alta para ótimo desempenho energético é obtida diretamente por equação algébrica. São apresentados resultados dos efeitos de variações de parâmetros operacionais do sistema como temperatura de evaporação e grau de superaquecimento sobre parâmetros de controle como rotação do compressor, abertura da expansão, carga de fluido e pressão de alta. A bomba de calor também é analisada quando submetida a fortes variações das demandas externas comumente encontradas em campo, como irradiância solar e temperatura da água na entrada do gas cooler. Os resultados obtidos são apresentados na forma de gráficos das tendências das principais variáveis operacionais do sistema.
SIMULAÇÃO DO USO DE SMART TRANSFORMERS PARA MITIGAÇÃO DA INVERSÃO DO FLUXO DE POTÊNCIA EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO
Authors: Couto Henrique Parreiras , Mendes Victor Flores
Published: July 2023

O uso de fontes alternativas de energia para a produção de eletricidade aumentou significativamente nos últimos anos. Recentemente, ganhou destaque a possibilidade de consumidores instalarem geradores distribuídos (GDs) em suas propriedades a fim de produzirem sua própria energia. No Brasil, a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) regulamentou em 2012 a instalação desses geradores, assim como o sistema de créditos. Desde então, observou-se um crescimento acentuado do número dessas instalações, dominada principalmente pela fonte solar fotovoltaica (FV). No entanto, a popularização deste tipo de gerador aumenta a complexidade do controle do sistema elétrico de potência, inserindo inúmeros novos desafios para sua operação, tais como a possibilidade de ocorrência de fluxo inverso em seções da rede, uma vez que o pico de potência dos geradores FV não coincide com o horário de ponta do sistema. O objetivo deste trabalho é estudar essa inversão e avaliar a viabilidade de se utilizar uma nova tecnologia, o Smart Transformer (ST) para controlá-lo. Para tal, foram desenvolvidas simulações, de forma a modelar a interação do ST com a rede de distribuição e com os GDs a ela conectados. Resultados mostram que através de ligeira alteração na frequência da rede, o ST é capaz de comunicar-se indiretamente com os geradores presentes no sistema e, assim, evitar completamente a inversão do fluxo.
AVALIAÇÃO OPERACIONAL DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO À REDE COM CONVERSORES C.C.-C.C.
Authors: Teles Mailson Borges , Rodrigues Marinaldo de Jesus Santos , Monteiro Weslley Leão , Costa André Felipe Pacheco , Pinho João Tavares , Macêdo Wilson Negrão
Published: July 2023

Neste trabalho é analisado o desempenho de um sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica (SFCR) com conversores c.c.-c.c. conectados a cada módulo FV que constitui o gerador FV. Esse sistema encontra-se instalado na área de testes do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas, da Universidade Federal do Pará (GEDAE/UFPA). O sistema é composto por doze módulos FV de 265 Wp, resultando em uma potência instalada de 3,18 kWp, e está conectado a um inversor de 2,2 kW de potência. Para a análise são considerados os dados de operação referentes aos meses de outubro de 2015 a março de 2017. Para este período, a produção de energia foi de 6.005 kWh, a produtividade específica (final yield - YF) média mensal, apresentou valores que oscilam entre 107 a 158 kWh/kWp, desconsiderando os registros durante os meses de março, abril e junho, quando ocorreram falhas no sistema. Outro parâmetro utilizado para avaliação do sistema foi o rendimento global (performance ratio - PR), para o qual os valores oscilaram entre 73 a 78 %. O valor da irradiação média diária incidente sobre o plano do gerador, ficou em torno de 5,63 kWh/m². Considerando apenas o ano de 2016, para o qual o sistema apresenta dados em todos os meses, a produção de energia foi de 4.594 kWh, com uma produtividade média anual de 1.530 kWh/kWp. O PR para este ano foi de 72 %, com média diária da radiação solar no plano de gerador de 5,86 kWh/m². Através dos dados obtidos percebe-se que este sistema apresentou um bom rendimento. Contudo, deve-se destacar que, apesar da individualização do SPMP a nível de módulo FV, o sistema apresentou falhas com menos de seis meses de operação, e atualmente encontra-se inoperante devido a um problema no inversor, merecendo assim ser melhor investigada.
REGRESSÃO SIMBÓLICA APLICADA NA PREVISÃO DE IRRADIÂNCIA SOLAR INTRA-DIÁRIA NA CIDADE DE GOIÂNIA (BRASIL)
Authors: Paiva Gabriel Mendonça , Pimentel Sérgio Pires , Alvarenga Bernardo Pinheiro , Marra Enes Gonçalves
Published: July 2023

Este trabalho apresenta uma implementação e validação de um modelo de previsão intra-diária de Irradiância Global Horizontal na cidade de Goiânia, Brasil. A previsão solar intra-diária é especialmente importante para subsidiar a operação de um setor elétrico que vislumbra uma maior participação de geradores intermitentes de energia solar fotovoltaica. Foram utilizados dois anos de registros de dados climáticos coletados na estação meteorológica da Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação da Universidade Federal de Goiás para a análise de um modelo de Regressão Simbólica (RS) em MATLAB para previsão de irradiância de 0 até 120 minutos a frente. Os resultados foram avaliados por meio do parâmetro Erro Médio Absoluto ou Mean Absolute Error (MAE) para cada intervalo futuro de previsão. A validação do modelo foi feita a partir de comparação dos resultados de MAE com os obtidos por 3 tipos de Persistência. O modelo de RS obteve desempenho similar à persistência do índice de claridade em uma previsão 15 minutos a frente, entretanto o mesmo se mostrou cada vez mais eficaz com o aumento do horizonte de previsão até 120 minutos futuros. Os resultados também foram comparados a dados apresentados em outras publicações.
QUALIDADE DO SUPRIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA NO LABORATÓRIO DE SISTEMAS HÍBRIDOS E MINIRREDES DO GEDAE/UFPA
Authors: Júnior Ulisses Carvalho Paixão , Albuquerque Luana Oliveira , Barbosa Claudomiro Fábio Oliveira , Veríssimo João Paulo Alves , Pinho João Tavares , Galhardo Marcos André Barros
Published: July 2023

Este trabalho apresenta a avaliação da qualidade do suprimento de eletricidade do Laboratório de Sistemas Híbridos e Minirredes instalado no prédio do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (GEDAE), na Universidade Federal do Pará (UFPA). Os sistemas híbridos são compostos por sistemas de produção de eletricidade a partir de fontes renováveis e não renováveis, acumuladores de energia e atendem diversas cargas, destacando-se uma minirrede de distribuição de energia elétrica e as cargas de iluminação e tomadas/equipamentos do próprio prédio do GEDAE. No presente artigo dá-se ênfase às medições realizadas em três pontos do sistema: entrada e saída de três inversores de sistemas fotovoltaicos conectados à rede; saída do grupo gerador a diesel; e quadro de distribuição de iluminação e tomadas/equipamentos do prédio, a fim de avaliar o desempenho dos mesmos dentro do contexto da qualidade de energia de sistemas híbridos de pequeno porte para o suprimento de eletricidade. Como resultado das análises é possível verificar o suprimento adequado da tensão em regime permanente pelos sistemas híbridos, apesar de sua menor capacidade de curto-circuito que a rede principal e a possibilidade de operação ilhada dos sistemas durante interrupções na rede convencional.
CARACTERIZAÇÃO ESPECTRAL DE CÉLULA SOLAR DE TRIPLA JUNÇÃO
Authors: Pasin Dalmo Geraldo , Vilela Waldeir Amaral , Veissid Nelson , Silva Marcos Dias
Published: July 2023

Neste trabalho é proposto um sistema simplificado para obter a Resposta Espectral de Células Solares de Tripla Junção, utilizando vários filtros de interferência de bandas estreitas em vez de monocromador. Com isso, foi possível montar um sistema mais simples e mais barato. Embora a resolução espectral seja menor, é possível trabalharcom intensidades luminosa mais altas e com uma relação sinal/ruído melhor. Para testar esse sistema foram obtidas curvas de resposta espectral em células solares de tripla junção (GaInP/GaInAs/Ge), do tipo utilizado no satélite CBERS-4, que responde na região espectral de 280 nm a 1700 nm.
APLICAÇÃO DE UM CONCENTRADOR SOLAR DE SCHEFFLER DE 2,7 m² PARA COZIMENTO DE ALIMENTOS
Authors: Cerqueira Tiago Batista , Santos Jamesson dos , Silva Dário Luiz Nicácio
Published: July 2023

Apesar do avanço tecnológico e da utilização de fontes energéticas mais eficientes para o ato doméstico de cozinhar, a lenha ainda é a fonte de energia dominante em zonas rurais. Esse fato é ainda mais preocupante na região sertaneja, devido aos impactos como desmatamento e desertificação da caatinga e do cerrado. Por conta das características climáticas do sertão, esta região possui alto potencial para o uso da energia solar. Diante disso, o Concentrador Solar Parabólico de Foco Fixo pode ser uma opção para mitigar os impactos decorrentes da coleta e queima de lenha para cocção, fazendo o uso da energia solar para este propósito. Esta tecnologia, também conhecida como Disco de Scheffler, consiste em um modelo de concentrador solar de foco pontual que possui um mecanismo de acompanhamento do movimento aparente do sol e um mecanismo de ajuste sazonal que permite o foco permanecer fixo. Esta característica possibilita que o receptor (forno) fique sob a sombra, como dentro de uma cozinha, tornando o uso da energia solar para cozimento mais conveniente e prático. O objetivo deste trabalho foi de avaliar o uso de um concentrador de Scheffler de 2,7 m² para o cozimento e a analisar a temperatura atingida no ponto focal do refletor. Sendo assim, foram preparadas cinco refeições para o almoço de cinco dias e anotada a temperatura do foco sob um bloco de concreto durante dois dias, aonde foram registradas temperaturas acima dos 500°C. Diante dos resultados ficou evidente o potencial que este concentrador possui para o processo de cocção.
O POTENCIAL DA COGERAÇÃO DE ENERGIA NO BRASIL, SOB A ÓTICA DO SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA (SIG OU GIS)
Authors: Mello Liodoro de
Published: July 2023

Ao longo dos tempos, a energia vem assumindo uma posição estratégica no desenvolvimento econômico das sociedades, podendo ser considerada um insumo primordial à realização de praticamente todas as ações humanas. Neste contexto, o presente artigo, discute as perspectivas de ampliação do sistema de cogeração no Brasil, utilizando-se o QGIS, ou sistema de informação geográfica (SIG), software livre com código-fonte aberta, multiplataforma, que permitiu a criação de mapas vetoriais, com várias camadas, mostrando diferentes projeções para os dados de potência (kW) instalada, ou capacidade de geração das usinas no país, destinos da energia cogerada, e as fontes de geração. Selecionados junto ao portal do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), Associação da Indústria de Cogeração de Energia (COGEN) e Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), estes dados georreferenciados, projetados para um horizonte futuro, foram eficazes, e, os resultados poderão ser uteis como ferramenta de informação geográfica e de planejamento do setor de cogeração.
DETECÇÃO DE FALHAS USANDO ELETROLUMINESCENCIA AÉREA DE BAIXO CUSTO
Authors: Kirsten Vidal de Oliveira Aline , Mendes Ferreira Gomes Amanda , Bedin Caroline , Xavier de Andrade Pinto Gustavo , Hosoda Souza Reis Guilherme , Rüther Ricardo
Published: July 2023

Métodos sofisticados e precisos têm sido desenvolvidos para detecção de falhas em Usinas Solares Fotovoltaicas (FV), para que inspeções sejam eficientes, com qualidade e da forma mais rápida possível. O método de eletroluminescência (EL), utilizando câmeras de alta complexidade e custo, já é amplamente utilizado pelos fabricantes de módulos FV para avaliar a qualidade do produto final de sua linha de produção. O presente trabalho apresenta uma solução de câmera de baixo custo sensível a EL adaptada a um Veículo Aéreo não Tripulado (VAnT), visando tornar o experimento de EL mais rápido e eficiente, cobrindo grandes áreas em um curto espaço de tempo. Um voo foi realizado sobre um seguidor solar FV instalado e em operação no Laboratório Fotovoltaica–UFSC, em Florianópolis. O VAnT adaptado com a câmera de EL de baixo custo foi capaz de captar as mesmas falhas que uma câmera de alta qualidade acoplada a um tripé em solo. Este resultado foi positivo e é capaz otimizar as inspeções em grandes usinas devido a sua redução no tempo do procedimento. Neste caso, o fator limitador foi a fonte de tensão de corrente contínua utilizada, já que a mesma deve ser robusta o suficiente para energizar diversos módulos ao mesmo tempo, ou ainda, é necessário empregar um sistema de chaveamento, permitindo a energização de forma sequencial nas séries. O experimento mostrou que é possível realizar diagnóstico de falhas de módulos FV utilizando a técnica de EL aérea (aEL) de baixo custo.
ANÁLISE DA JUNÇÃO FLUTUANTE NO CAMPO RETRODIFUSOR DE BORO EM CÉLULAS SOLARES PERT BIFACIAIS
Authors: Crestani Thais , Zanesco Izete , Moehlecke Adriano , Ly Moussa , Freiberger Matias
Published: July 2023

As células solares bifaciais convertem a irradiância solar incidente em ambas as faces e as configurações da família PERC têm potencial de aumento da eficiência devido a passivação das duas faces. Em dispositivos base p, a passivação do campo retrodifusor (BSF - back surface field) de boro é um desafio. Uma alternativa aos métodos convencionais para passivação é a formação da junção flutuante. O objetivo desse artigo é analisar a formação da junção flutuante no campo retrodifusor de boro em células solares bifaciais PERT base p, com diferentes resistências de folha do BSF. Os dopantes foram depositados pelo método spin-on para formar o BSF e a junção flutuante. Constatou-se que a eficiência com irradiância no emissor diminuiu com o aumento da resistência de folha do BSF de boro de (28 ± 2) a (53 ± 3) Ω/□ e que a junção flutuante reduziu parâmetros elétricos. A maior eficiência da célula solar com passivação somente com SiO2 foi de 16,9 % enquanto que com junção flutuante a eficiência alcançada foi de 15,9 %. Quando a irradiância incidiu no BSF, observou-se uma maior redução da densidade de corrente de curto-circuito  (JSC) e da tensão de circuito aberto nas células solares com junção flutuante. No entanto, a partir da eficiência quântica, verificou-se que a junção flutuante passivou a superfície dopada com boro. Porém, provavelmente o substrato de silício grau solar degradou ao ser submetido a etapa térmica para formar a junção flutuante. A eficiência das células solares com irradiância no BSF foi menor que a eficiência no emissor para dispositivos com e sem junção flutuante. A eficiência média ponderada da célula solar sem e com junção flutuante foi de 15,8 % e de 14,2 %, respectivamente. O ataque químico superficial para aumentar a resistência de folha do BSF reduziu a eficiência da célula solar em ambas as faces.
PREVISÃO DE CURTO PRAZO DA RADIAÇÃO SOLAR NO BRASIL USANDO MOVIMENTO DAS NUVENS COM BASE EM DADOS DE SATÉLITE
Authors: José Lopes de Lima Francisco , Santos Costa Rodrigo , S. Pereira Eduardo , Rodrigues Gonçalves André , N. S. Ramos Diogo , Sánchez Gácita Casagrande Madeleine , Ramos Martins Fernando , Gonçalves de Souza Jefferson , Bueno Pereira Enio
Published: July 2023

Um dos principais desafios apontados para o futuro passa pela redução da dependência de combustíveis fósseis, apostando em um aumento da integração e aproveitamento energético de recursos renováveis. A integração em grande escala de fontes de energia renovável intermitentes nos sistemas elétricos é um grande desafio e já vem sendo enfrentado por países como Alemanha, Espanha, Portugal e Itália. Outros países devem se juntar a estes nos próximos anos, incluindo o Brasil. A energia solar que incide na superfície terrestre varia principalmente devido à presença de nebulosidade, tendo uma grande influência na produção de energia elétrica a partir das tecnologias de aproveitamento do recurso solar. Dado o caráter intermitente da produção de uma central solar, torna-se necessário o desenvolvimento de ferramentas que permitam a integração bem-sucedida destas centrais na rede elétrica e possibilitem apoiar o operador do sistema na tomada de decisões com vista a atenuar o impacto negativo das variações rápidas da produção das centrais solares. Existem duas abordagens básicas para a realização de previsão do recurso solar. Uma delas baseia-se nos modelos numéricos de previsão do tempo (previsão numérica de tempo - PNT). Estes modelos inferem o local da formação da nuvem através de modelagem da dinâmica da atmosfera. A outra abordagem consiste em projetar a posição e o impacto futuro da nebulosidade a partir do movimento estimado das nuvens a partir de observações com uso de satélites ou a partir de instrumentos apropriados instalados em superfície. O presente trabalho tem por meta o desenvolvimento e avaliação de uma metodologia para previsão de irradiação solar na superfície utilizando CMV (modelo de previsão do movimento da nuvem). A proposta visa implantar uma metodologia e reduzir incertezas das estimativas das previsões usando o modelo de transferência radiativa Brasil-SR usando como dados de entrada o algoritmo CMV. Os resultados mostram que à medida que aumentamos o horizonte de previsão o modelo tende a aumentos as incertezas das previsões.
INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO DE POCl3 NA FORMAÇÃO DO CAMPO RETRODIFUSOR FRONTAL DE CÉLULAS SOLARES BASE N
Authors: Alves Gonçalves Vanessa , Zanesco Izete , Moehlecke Adriano , Ly Moussa , Alves Gonçalves Talles , Krever Lopes Bruno , Biazetto Fábio André
Published: July 2023

Células solares de silício base n com emissor posterior de alumínio ou boro têm potencial de alcançar alta eficiência, apresentam baixa degradação à radiação solar e podem ser fabricadas com a tecnologia atual da indústria. Nesta estrutura de célula solar, o campo retrodifusor frontal (FSF – front surface field) é produzido pela difusão de fósforo, que em dispositivos base p, forma o emissor. O objetivo deste artigo é avaliar a influência da concentração de POCl3 nas características do campo retrodifusor frontal de fósforo em células solares base n, por meio da análise da resistência de folha e do perfil de fósforo. A difusão do fósforo foi realizada na temperatura de 845 °C e variou-se a concentração de POCl3 (CPOCl3) na câmara de processamento de 0,026 % a 0,064 %. As lâminas de Si foram colocadas com a face posterior juntas para reduzir a difusão de fósforo na face posterior onde será formado o emissor. Constatou-se que a resistência de folha no campo retrodifusor frontal de fósforo variou de (48 ± 3) Ω/□ a (72 ± 3) Ω/□, com a redução da concentração de POCl3 de 0,064 % e 0,026 %. A concentração em superfície (CS) de fósforo variou de 7,7x1020 a 1,0x1020 átomos/cm3 e observou-se a tendência de aumento de CS com o aumento da concentração de POCl3. Em relação ao perfil de fósforo verificou-se que, em geral, a concentração de fósforo em função da profundidade é maior para os perfis com maior CPOCl3. A concentração de POCl3 afeta principalmente a concentração de fósforo próximo à superfície, e este parâmetro aumenta até a profundidade de aproximadamente 0,025 µm, formando a “camada morta”. Na face posterior, constatou-se que a profundidade da região altamente dopada e a concentração em superfície são menores que os valores obtidos no campo retrodifusor frontal e não se observou a “camada morta”.
OBTENÇÃO DE REGIMES DE IRRADIAÇÃO SOLAR GLOBAL SOBRE O NORDESTE DO BRASIL A PARTIR DE DADOS DO MODELO SATELITAL GL VERSÃO 1.2
Authors: Silva Porfirio Anthony Carlos , Ceballos Juan Carlos , Sievert da Costa Coelho Simone Marilene
Published: July 2023

Estudos prévios destacam que o Nordeste do Brasil (NEB) apresenta características climáticas favoráveis para o aproveitamento do recurso solar. Entretanto, são escassos os estudos que investigam regiões com padrões típicos e sua variabilidade espaço-temporal, sobretudo usando dados de satélites. O presente trabalho teve por objetivo descrever os diferentes ciclos anuais de irradiação solar global e de transmitância atmosférica global (Kt) sobre o NEB utilizando-se de dados provenientes do modelo satelital GL1.2. Este modelo roda em modo operacional no CPTEC/INPE e alguns de seus dados são disponibilizados na página web http://satelite.cptec.inpe.br/radiacao/. Os dados GL possuem vantagens evidentes em relação aos dados de uma rede de estações: maior e mais detalhada cobertura espacial e séries temporais mais completas. A qualidade do modelo satelital é ilustrada mostrando resultados de comparações com a "verdade terrestre" (rede INMET) para o ano 2016. Para identificar regimes anuais característicos, um método de agrupamento similar ao k-means foi adotado, utilizando um conjunto expressivo de pixels selecionados sobre a América do Sul e seu ciclo anual médio (valores mensais) para 2001-2015. Identificaram-se 21 grupos, sendo que sobre a região que inclui o NEB 11 diferentes regimes foram presenciados (7 continentais, e 4 oceânicos com alguma área continental semelhante). É apresentada a distribuição geográfica desses regimes, bem como a representação dos ciclos anuais de irradiação global e Kt. Os resultados evidenciam que os ciclos anuais variam significativamente entre as diferentes zonas climáticas. A abordagem proposta, baseando-se nos dados GL, permite melhor reproduzir as variações espaciais nas regiões de transição entre distintos regimes, com baixo custo computacional e com acurácia satisfatória.
A Role for Isoniazid Prophylaxis Against Mycobacterium Tuberculosis During Treatment for Acute Myeloid Leukaemia in Highly Endemic Areas?
Authors: Roman Elton
Published: July 2023

Hematological malignancy is an increasing burden on the Tanzanian healthcare system accounting for around 10% of all cancer diagnosis [1]. Acute myeloid leukemia (AML) is particularly challenging in the context of limited diagnostic services, restricted blood product availability, high cost of chemotherapy drugs and the complete absence of bone marrow transplantation. Despite this Kilimanjaro Christian Medical Centre (KCMC) has attempted to overcome these barriers and has commenced induction therapy with daunorubicin and cytarabine in a number of suitable candidates in an attempt to treat their disease. However, to date treatment during nadir poses an unresolved threat despite the use of prophylactic antiviral, anti-fungal and antibiotic therapies and broad-spectrum antibiotics in the case of infection.
The Influence of School Based Menstrual Hygiene Management Programs on School Attendance among Girls in Public Primary Schools in Kisumu West Sub-County, Kisumu County, Kenya
Authors:   Kisii University, Ombogo Pamela Akech , Oino Peter Gutwa , Nyamwange Callen , Lumayo Mildred Fedha
Published: July 2023

Most governments have prioritized Menstrual Hygiene Management (MHM) practices for safe schools. However, girls and women in Low and Middle-Income Countries (LMIC) still face significant challenges in managing their menstruation. This study examined the influence of school based MHM Programs on school attendance among girls in public Primary schools in Kisumu west sub-county, Kisumu County, Kenya. The study was anchored on the Sanitary Hardware theory. The study employed descriptive survey research design where both qualitative and quantitative methods were used. Questionnaires were administered to a selected sample of 356 respondents drawn from a target population of 3233. The sample size was arrived at using the Yamane (1967) formula. The respondents consisted of class 6-8 girls, teachers, Head-Teachers, and MoE officials who were key informants for the study. The collected data was filtered, organized, coded and later analyzed using Statistical Package for Social Sciences (SPSS) version 22 software. Analysis was done in form of descriptive and inferential statistics. From the findings, the F ratio is 111.855, which means that improvement due to fitting the model is much greater than the model inaccuracies (F (1, 336) = 111.855, p=0.001). This implies that Menstrual Hygiene Management school-based programs are useful predictor of school attendance. The researcher therefore recommends that schools should be able to ensure consistent availability of water for use by girls during menstruation. They should be empowered to involve themselves in making reusable pads to assist those who cannot afford disposable pads use locally available materials in menstrual management.
QUẢN LÝ NHÀ NƯỚC ĐỐI VỚI ĐẦU TƯ PHÁT TRIỂN KẾT CẤU HẠ TẦNG TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN THANH SƠN, TỈNH PHÚ THỌ
Authors: Đỗ Hoài Thu  , Phạm Lan Hương  , Phạm Thái Thủy
Published: July 2023

Kết cấu hạ tầng là bộ phận rất quan trọng đối với phát triển kinh tế xã hội của một quốc gia nói chung và một địa phương nói riêng. Thanh Sơn là một huyện miền núi của tỉnh Phú Thọ, nơi kết cấu hạ tầng đang ở giai đoạn được đầu tư phát triển. Do đó, nghiên cứu thực trạng quản lý nhà nước đối với đầu tư phát triển kết cấu hạ tầng trên địa bàn huyện Thanh Sơn giai đoạn 2016-2020 có ý nghĩa to lớn góp phần đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý nhà nước đối với đầu tư phát triển kết cấu hạ tầng trên địa bàn huyện trong giai đoạn tới. Bài viết tập trung nghiên cứu một số khái niệm có liên quan đến quản lý nhà nước đối với đầu tư phát triển kết cấu hạ tầng, phân tích thực trạng vấn đề này trên địa bàn huyện Thanh Sơn giai đoạn 2016-2020, đánh giá hiệu quả quản lý nhà nước đối với đầu tư phát triển kết cấu hạ tầng ở địa phương này và từ đó đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý nhà nước đối với đầu tư phát triển kết cấu hạ tầng ở Thanh Sơn đến 2025.
NGHIÊN CỨU Ý ĐỊNH TIÊU DÙNG THỰC PHẨM XANH CỦA NGƯỜI DÂN TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Authors: Nguyễn Giang Châu  , Lâm Quốc Bảo  , Nguyễn Lê Hoàng Thụy Tố Quyên
Published: July 2023

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm phân tích các yếu tố tác động đến ý định tiêu dùng thực phẩm xanh của người dân thuộc nhóm thu nhập cao trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam. Mô hình cấu trúc – bình phương nhỏ nhất từng phần (PLS-SEM) và ma trận phân tích tầm quan trọng và hiệu quả (IPMA) của các yếu tố trong mô hình ý định tiêu dùng thực phẩm xanh được áp dụng trên bộ dữ liệu khảo sát 200 người dân tại Thành phố Hồ Chí Minh. Kết quả nghiên cứu cho thấy mối quan tâm về môi trường, ý thức về sức khoẻ và chất lượng dịch vụ là 3 yếu tố có tác động có ý nghĩa thống kê đến ý định tiêu dùng thực phẩm xanh của người dân tại Thành phố Hồ Chí Minh. Nghiên cứu không tìm thấy tác động có ý nghĩa thống kê của biến niềm tin vào nhãn hiệu và giá cả sản phẩm đến ý định tiêu dùng thực phẩm xanh. Bên cạnh đó, yếu tố chất lượng dịch vụ là yếu tố được thực hiện thấp nhất cho dù có tầm quan trọng cao nhất, ảnh hưởng đến ý định tiêu dùng. Từ đó, nhóm nghiên cứu đưa ra các kiến nghị tập trung vào việc nâng cao chất lượng dịch vụ nhằm khuyến khích ý định tiêu dùng thực phẩm xanh của người dân.