Operational analysis of a photovoltaic water pumping (PV) system

O bombeamento de água é uma das atividades mais difundidas quanto ao emprego da energia solar fotovoltaica. Porém, apesar de se apresentar como alternativa interessante, o alto custo, a baixa eficiência dos sistemas e os projetos inadequados restringem sua aplicação. O uso racional, baseado na utilização mais eficiente de seus equipamentos, está vinculado ao conhecimento do comportamento operacional desses sistemas. No presente trabalho, teve-se o objetivo de avaliar o comportamento de um sistema fotovoltaico de bombeamento de água diretamente acoplado, sob diferentes condições de irradiância solar, por meio da montagem de uma bancada de testes, submetendo-o a diferentes alturas manométricas e determinando-se a vazão fornecida. A análise dos resultados permitiu estabelecer um modelo de regressão para estimativa de vazão do sistema em função da irradiância e altura manométrica. Concluiu-se que a potência gerada pelo painel e a vazão fornecida pela motobomba estão diretamente relacionadas à irradiância solar e à altura manométrica e influenciam na eficiência do sistema. A máxima eficiência do painel foi de 8%, 39% para a motobomba e 2,3% na interação dos componentes.The pumping of water is one of the activities most diffused to the employment of the photovoltaic solar energy, in spite of coming as an interesting alternative, the high cost and it lowers efficiency of the systems with the inadequate projects, still restricts its application. The rational use, based on the most efficient use of its equipments is linked to the knowledge of the operational behavior of these systems. The present work objectified to evaluate the operational behavior of a photovoltaic water pumping directly coupled operating in different conditions of solar irradiance, by means of the assembly of supported tests, submitting to different manometer elevation and determining the supplied rate flux of water. The analysis of the results allowed to determine a regression model for flux of water estimation as function of irradiance and manometer elevation. Was concluded that the power generated by the array and the rate flux supplied by the motor-pump is directly related to the solar irradiance. The maximum efficiency of the array was of 8%, 39% for the motor-pump and, 2.3% in the interaction of the components in the system