DIRT IMPACT ANALYSIS AND PROTOTYPE PROPOSAL FOR AUTOMATED CLEANING IN PHOTOVOLTAIC SYSTEMS

Authors

  • Lucio Rogerio Junior Universidade de Uberaba - UNIUBE
  • Daniel de Jesus Furtado dos Santos Universidade de Uberaba - Uniube, Brasil
  • Paulo Ricardo Teodoro Mota Universidade de Uberaba - Uniube, Brasil
  • Guilherme Henrique Alves Universidade de Uberaba - Uniube, Brasil
  • Antônio Manoel Batista da Silva Universidade de Uberaba - Uniube, Brasil
  • Welington Mrad Joaquim Universidade de Uberaba - Uniube, Brasil
  • Marcelo Lucas Universidade de Uberaba - Uniube, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.31496/retii.v1i1.1715

Keywords:

Solar energy, Dirt on solar panels, Cleaning of PV systems, PV cells

Abstract

Solar energy, coming from the sun, is seen as a viable solution, although dirt on solar panels can affect their efficiency. The presented project proposes an automated prototype for the efficient cleaning of these plates. The study analyzes two residential photovoltaic systems and proposes a cleaning prototype that uses rotating roller movements, water and neutral detergent. The results show that dirt can reduce energy production by up to 25%. The implemented cleaning system consists of a mechanical structure, electrical components, and logic controlled by Arduino. Data analysis reveals that dirt significantly impacts the performance of photovoltaic systems. A system in the city of Uberaba MG, during roof renovation, had an initial production of 2.6 kWh, increasing 121% after cleaning. A second system in the city of Conceição das Alagoas MG, affected by drought and dust, showed an increase in electricity generation after cleaning and rain. The conclusion highlights the importance of regular cleaning of solar panels, evidenced by increases in production after removing dirt. These results reinforce the need for effective solutions for the maintenance of photovoltaic systems, contributing to the sustainability of solar energy.

Author Biographies

Lucio Rogerio Junior, Universidade de Uberaba - UNIUBE

Formação profissionalizante em Eletroeletrônica (2002-2003) e técnica em Eletrônica (2005-2006) pelo SENAI / CFPFR, e Informática (2007-2009) pelo CEFET / MG. Graduado em Engenharia Elétrica com ênfase em Automação Industrial (2008-2012) pela Universidade de Uberaba UNIUBE, especialista em Engenharia de Manutenção (2013-2015) pela Faculdade Pitágoras Uberlândia e mestre em Inovação Tecnológica (2017-2019) pela Universidade Federal do Triangulo Mineiro (PMPIT / LFFPP / UFTM). Atualmente doutorando em Engenharia Elétrica (2022) na Universidade Federal de Uberlândia (PPGEELT / NUPEP / UFU). Atuou como professor no curso Técnico em Eletrônica (2013) no Colégio Uberaba e também como Engenheiro em plantas industriais (2013-2017), trabalhando diretamente com atividades de projeto e manutenção no setor de Elétrica e Automação. Desde 2017/2 trabalha no ensino superior, desenvolvendo atividades de ensino e pesquisa, nos cursos de Engenharia Elétrica, Engenharia de Controle Automação e Engenharia de Computação, da UNIUBE / Campus Aeroporto. Desenvolve atividades de pesquisa voltadas para a Inovação Tecnológica, realizando projetos de equipamentos e dispositivos eletroeletrônicos. Possui experiência nas áreas de Instrumentação Eletrônica, Eletrônica de Potência, Sistemas embarcados (DSPs), Automação Industrial e Engenharia de manutenção. Filiado a Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP) e membro do Núcleo de Pesquisas em Eletrônica de Potência (NUPEP / UFU), possui interesse em pesquisas nas áreas de correção ativa de fator de potência, inversores VCM-VSI / CCM-VSI e aplicações da eletrônica de potência em microrredes CA.

Guilherme Henrique Alves, Universidade de Uberaba - Uniube, Brasil

Possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade de Uberaba (2012) e adquiriu o título de mestre em ciências na Engenharia Elétrica, com o tema da dissertação: Regulador Automático de Tensão Microcontrolado para Geradores Síncronos, pela Universidade Federal de Uberlândia (2016). Atualmente é doutorando no Núcleo de Dinâmicas de Sistemas Elétricos na Universidade Federal de Uberlândia. Foi professor de cursos técnicos - Colégio Uberaba e IFTM (EAD). E foi professor do curso de Engenharia Elétrica - FACTHUS. Atualmente é professor do curso de Engenharia Elétrica - UNIUBE. Tem experiências nas áreas de Engenharia Elétrica, com ênfase em Máquinas Elétricas e Dinâmicas de Sistemas Elétricos. Foi Engenheiro Trainee na Indústria de Embalagens Santana - INPA (2014).

Antônio Manoel Batista da Silva, Universidade de Uberaba - Uniube, Brasil

Graduado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Uberlândia (1985), obteve o título de mestre (1993) e o título de doutor (2016) em Engenharia Elétrica, também pela Universidade Federal de Uberlândia. Atualmente trabalha na Universidade de Uberaba, como professor dos cursos de graduação em engenharia elétrica, engenharia mecânica, engenharia de controle e automação e em engenharia de computação, e também dentro do programa de pós-graduação da Universidade de Uberaba, trabalha como professor no curso de mestrado profissional em Engenharia Química. Nesses cursos, ministra principalmente as disciplinas: circuitos elétricos, conversão de energia, máquinas elétricas e sistemas de controle. As áreas de pesquisas, em quais atua, envolvem: máquinas elétricas girantes e transformadores, dinâmica de sistemas elétricos, processos agroindustriais e simulação computacional. (Texto informado pelo autor)

Welington Mrad Joaquim, Universidade de Uberaba - Uniube, Brasil

Doutorando em Educação pela Universidade de Uberaba (UNIUBE), com uma sólida trajetória acadêmica e profissional nas áreas de Educação e Ciências. Possuo mestrado em Ensino de Ciências e Matemática, com ênfase em Ensino de Física, pela Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas, 2013).Além disso, adquiri especializações em Educação Digital (Centro Universitário SENAI/SC, 2023) e Inovação na Educação Mediada por Tecnologias (Universidade Federal do ABC - UFABC, 2022), assim como em Ensino de Ciências para os Anos Finais do Ensino Fundamental (Universidade Federal do Triângulo Mineiro - UFTM, 2022).Minha formação também inclui experiência em áreas multidisciplinares, como Gastronomia e Cozinha Autoral (Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul - PUCRS, 2019), Ciência e Tecnologia (Universidade Federal do ABC Paulista - UFABC, 2014), e Planejamento e Gestão da Educação a Distância (Universidade Federal Fluminense - UFF, 2012).Possuo licenciatura em Física pela Fundação Educacional de Barretos (FEB, 2004), Matemática pelo Instituto Federal do Triângulo Mineiro (IFTM, 2016), e Pedagogia pela Universidade Cruzeiro do Sul (2019). Também obtive conhecimentos em Engenharia Ambiental (Universidade Cruzeiro do Sul, 2020), além de recentemente concluir a licenciatura em Computação (Universidade Federal de Juiz de Fora - UFJF, 2023) e Tecnologia em Gastronomia (Faculdade Católica Paulista, 2023).Ao longo da minha carreira, contribuí como professor em diversos contextos, incluindo nos cursos de Gastronomia, Engenharias e Licenciatura em Física na Universidade de Uberaba (UNIUBE), onde desempenho a função de coordenador do curso de Gastronomia (2020-Atual) , coordenador no curso de Licenciatura em Física ( 2017-2023) e professor nos cursos mencionados. Também acumulo experiência como docente no ensino médio em escolas privadas desde 2002, além de ser professor efetivo na rede estadual de Minas Gerais.

Marcelo Lucas, Universidade de Uberaba - Uniube, Brasil

Possui graduação em Engenharia Elétrica ênfase em eletrônica e telecomunicações pelo Instituto Nacional de Telecomunicações (1988), especialização em Especialização em Sistemas de Telecomunicações pela Universidade de Uberaba (2000), aperfeiçoamento em Processamento na Indústria Sucroalcooleira pela FAZU - Faculdades Associadas de Uberaba (2009) e mestrado pela EESC/USP - Escola de Engenharia de São Carlos (2012). Atualmente é professor titular da Universidade de Uberaba e gestor do curso de Engenharia Elétrica e coordenador do curso de Especialização em Sistemas Elétricos de Potência. Tem experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase em Telecomunicações, Sistemas de Controle, Instrumentação Industrial e desenvolvimento na área de Sistemas Inteligentes de Controle. Consultor técnico da empresa SIC engenharia Ltda.

References

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Capa da Revista de Engenharia, Tecnologia da Informação e Inovação

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Published

2024-08-20

How to Cite

Rogerio Junior, L., Santos, D. de J. F. dos ., Mota, P. R. T. ., Alves, G. H. ., Silva, A. M. B. da ., Joaquim, W. M. ., & Lucas, M. . (2024). DIRT IMPACT ANALYSIS AND PROTOTYPE PROPOSAL FOR AUTOMATED CLEANING IN PHOTOVOLTAIC SYSTEMS. Revista De Engeharia, TI E Inovação, 1(1), 1–14. https://doi.org/10.31496/retii.v1i1.1715

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Vol. 1 No. 1 (2024): Publicação Contínua - ISSN: 2966-2508

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