SISTEMA FOTOVOLTAICO AUTÔNOMO PARA CLARIFICAÇÃO DE ÁGUA BASEADO EM CONVERSORES BUCK

William Caires Silva, Heverton Augusto Pereira, Erick Matheus da Silveira Brito, Flávio de Matos Menezes, Regina Célia Santos Mendonça, Maria Paulina Mendoza Combatt, Allan Cupertino

Resumo


O processo de coagulação e floculação são duas etapas fundamentais no processo de potabilização da água. Neste processo é feito a neutralização de partículas coloidais (impurezas), que normalmente não se sedimentam. Nas estações de tratamento convencionais, com a adição de sulfato de alumínio, Al_2 (SO_4 )_3, é possível aumentar o grau de tratamento da água. Devido às dificuldades políticas e estruturais, no Brasil, as estações de tratamento de água (ETAs) não estão disponíveis para atender toda a população. A partir desta premissa desenvolveu-se um sistema autônomo de clarificação de água, que tornasse possível a realização dos processos de coagulação e floculação da água através de um eletrocoagulador, sendo alimentado por um sistema fotovoltaico integrado a um banco de baterias. Com este sistema será possível a instalação deste processo de tratamento em qualquer localidade que tenha índices satisfatórios de irradiância. Para a viabilidade elétrica e estrutural do projeto, foi feito a simulação do sistema integrado: módulo solar fotovoltaico, banco de baterias e eletrocoagulador, visando realizar os ajustes de controladores e algoritmos de extração de máxima potência. A integração do sistema foi feita mediante a utilização de dois conversores bucks, sendo que o primeiro estágio realiza a interconexão entre painel e bateria, e o segundo estágio entre bateria e eletrocoagulador. Em função da dinâmica da irradiância solar durante o dia, foram feitos testes com variações de irradiância no módulo solar fotovoltaico. O controle do primeiro estágio foi feito com duas malhas, interna e externa, correspondendo as variáveis de corrente no indutor e tensão de saída do módulo fotovoltaico, respectivamente, enquanto para o segundo estágio foi feito o controle da corrente no indutor, e consequentemente da corrente no eletrocoagulador. Resultados da simulação validam o controle implementado para ambos estágios e viabilizaram a operação conjunta entre o sistema integrado proposto.

Palavras-chave


Sistema fotovoltaico, Eletrocoagulador, Clarificação de água

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