Aplicação Por Simulação do Controle Preditivo em um Coletor Solar de Placa Plana de Baixo Custo

  • Bruno Santos Nascimento UFBA
  • Antonio Aliberte de Andrade Machado IFS
  • Karen Valverde Pontes UFBA

Resumo


Um sistema de controle preditivo foi aplicado em um coletor solar de placa plana de baixo custo com o objetivo de rastrear os setpoints desejados e atenuar dist úrbios externos. No entanto, devido às limitações físicas do sistema, alcançar temperaturas superiores a 55°C representou um desafio, resultando em uma redução no desempenho do controlador. O artigo descreve as ferramentas utilizadas e as limitações encontradas durante as simulações. Em um dos experimentos, foi possível atingir o setpoint da variável controlada em aproximadamente 30 segundos. Os resultados obtidos demonstraram a eficácia e robustez do controlador preditivo, mesmo quando aplicado a sistemas pequenos com poucos graus de liberdade.

Palavras-chave: Controle Preditivo, Energia solar, Eficiência

Referências

Pereira, E. B., Martins, F. R., Gonçalves, A. R., Costa, R. S., Lima, F. L., Rüther, R., et al. (2017). Atlas brasileiro de energia solar (2nd ed.). São José dos Campos, Brazil: INPE.

International Energy Agency (IEA). (2018). World Energy Outlook 2018 - Analysis.

Camacho, E. F., Berenguel, M. (2007). Part I: An overview of control schemes for distributed solar collector fields, including modeling and basic control approaches. Solar Energy, 81, 1240-1251.

Badescu, V. (2007). Achieving maximum exergy extraction through optimal flow control in solar collectors. International Journal of Heat and Mass Transfer, 50, 4311-4322.

Biazetto, P. H. F. (2021). ”Development of an optimal control strategy for temperature regulation and thermal storage operation of a solar power plant.” Dissertação de mestrado, Universidade Federal de Santa Catarina.

Badescu, V. (2008). Efficient flow control in solar collector systems with fully mixed water storage tanks. Energy Conversion and Management, 49, 169-184.

Powell, K. M., Edgar, T. F. (2018, July). Control of a largescale solar thermal energy storage system. In Proceedings of the 2018 IEEE Conference on Control Applications (CCA) (pp. 1168-1173). IEEE.

Coito, F., et al. (1997). Adaptive control strategies for solar energy plants under disturbances. International Journal of Adaptive Control and Signal Processing, 11, 327-342.

Roca, L., et al. (2019). Solar field control strategies for desalination plants. Solar Energy, 188, 115-127.
Publicado
18/10/2023
NASCIMENTO, Bruno Santos; MACHADO, Antonio Aliberte de Andrade; PONTES, Karen Valverde. Aplicação Por Simulação do Controle Preditivo em um Coletor Solar de Placa Plana de Baixo Custo. In: CONGRESSO LATINO-AMERICANO DE SOFTWARE LIVRE E TECNOLOGIAS ABERTAS (LATINOWARE), 20. , 2023, Foz do Iguaçu/PR. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2023 . p. 70-74. DOI: https://doi.org/10.5753/latinoware.2023.236496.