Evaluation of a water pumping system fed by photovoltaic panels

A presente dissertaÃÃo descreve o experimento desenvolvido com a finalidade de avaliar um sistema de bombeamento de Ãgua acionado por dois painÃis fotovoltaicos instalado nas dependÃncias da Universidade TecnolÃgica Federal do Paranà â UTFPR, Campus Medianeira, estado do ParanÃ, Brasil. O municÃpio està localizado no oeste paranaense com 25Â17â43â Latitude sul, 54Â03â38â Longitude oeste e com altitude de 500,7 metros. O sistema trabalhou em situaÃÃo real de funcionamento, bombeando Ãgua a uma altura de 20 metros. Foram coletados dados de fevereiro de 2005 a novembro de 2005; utilizou-se um coletor de dados computadorizado da marca Campbell Scientific INC., o que possibilitou adquirir e armazenar os valores de irradiÃncia no plano do painel, tensÃo e corrente gerada, temperatura no painel, pressÃo e vazÃo. A leitura dos dados foi realizada com freqÃÃncia de 1 hertz e armazenada a cada 1 minuto. AtravÃs de cÃlculos obtiveram-se os valores de potÃncia e eficiÃncia do sistema e a potÃncia hidrÃulica. O solstÃcio de inverno apresentou eficiÃncia de 9,58% com bombeamento diÃrio de 2.056,44 litros, enquanto que o solstÃcio de verÃo apresentou eficiÃncia de 9,07% com bombeamento diÃrio de 2.377,21 litros. A maior eficiÃncia nos dias de inverno està atrelada Ãs menores temperaturas nestes dias se comparado aos dias de verÃo e o fator que provocou uma maior vazÃo de Ãgua bombeada nos dias de verÃo està ligado ao tempo de insolaÃÃo solar que à maior se comparado aos dias de inverno. O total de Ãgua bombeada durante o perÃodo do experimento foi de 435.042,20 litros.The current dissertation describes an experiment to evaluate a water pumping system activated by two photovoltaic panels installed at The Federal Technological University of Paranà â FTUPR, Medianeira Campus, in the State of ParanÃ, Brazil. The city of Medianeiraâs latitude and longitude are 25Â17â43âsouth and 54Â03â38âwest respectively, with an altitude of 500.7 meters (1,642.72 feet). The system operated in a real working situation, pumping water to a 20 meters (65.62 feet) elevation. Data were collected, from February 2005 to November 2005, by means of a computerized data collector made by Campbell Scientific Inc that made possible collecting and applying irradiance values in the panel plane, generated current and tension, panel temperature, pressure and consume. Data readings were made at a 1-hertz frequency and stored every minute. Through calculi, the system efficiency and energy values and hydraulic strength were obtained. Winter solstice showed 9.58% efficiency with daily pumping of 2,056.44 liters (543.14 gallons) whereas summer solstice confirmed 9.07% efficiency with daily pumping of 2,377.21 liters (627.86 gallons). Winter dayâs highest efficiency is associated to the lowest temperature in those days compared to summer days, and the factor that prompted larger pumped water consume, during summer days, was related to solar insulation time that is longer if compared to winter days. Total water pumped during the experiment period was 435,042.20 liters (114,900.99 Gallons)