SISTEMA FOTOVOLTAICO AUTÔNOMO PARA CLARIFICAÇÃO DE ÁGUA BASEADO EM CONVERSORES BUCK

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.