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Tipo do documento: Dissertação
Título: Análise numérica das cargas de vento em seguidores solares em solo inclinado
Título(s) alternativo(s): Numerical analysis of wind-induced loads in solar tracker systems over inclined terrain
Autor: Gonçalves, Gabriel Cerqueira 
Primeiro orientador: Chalhub, Daniel José Nahid Mansur
Primeiro membro da banca: Mangiavacchi, Norberto
Segundo membro da banca: Lucena, Rachel Manhães
Terceiro membro da banca: Santos, Fabio Pereira dos
Resumo: O crescente uso da energia solar fotovoltaica como recurso renovável destacou a importância de otimizar a eficiência energética dos painéis solares, sendo os sistemas de seguidores solares (”Solar Trackers”) uma solução promissora. Esses sistemas alinham os painéis à posição do sol, maximizando a geração de energia, mas enfrentam desafios como ventos fortes, que podem comprometer a estrutura por cargas diretas e vibrações dinâmicas, resultando em falhas estruturais e redução da vida útil do equipamento. Apesar de diversos estudos numéricos e experimentais abordarem fatores como inclinação dos painéis, espaçamento entre fileiras e características geométricas, a influência do terreno acidentado sobre os seguidores solares ainda é pouco explorada. Este trabalho realiza uma análise numérica, utilizando o método de volumes finitos para calcular as cargas e momentos induzidos pelo vento em três fileiras de seguidores montadas em terreno inclinado. O objetivo é avaliar como o terreno acidentado afeta esses parâmetros críticos, com foco nas variações causadas pelo efeito de proteção (”Shielding”) entre as fileiras. Como resultado do estudo a inclinação do terreno provou ter influência neste efeito de proteção expondo as fileiras subsequentes novamente às cargas de vento, apresentando elevações nas cargas atuantes sobre os painéis.
Abstract: The growing use of photovoltaic solar energy as a renewable resource has highlighted the importance of optimizing the energy efficiency of solar panels, with solar tracking systems emerging as a promising solution. These systems align the panels with the sun’s position to maximize energy generation but face challenges such as strong winds, which can compromise the structure through direct loads and dynamic vibrations, leading to structural failures and reduced equipment lifespan. Although numerous numerical and experimental studies have addressed factors such as panel inclination, row spacing, and geometric characteristics, the influence of uneven terrain on solar trackers remains underexplored. This study performs a numerical analysis using the finite volume method to calculate wind-induced loads and moments on three rows of trackers installed on inclined terrain. The aim is to evaluate how uneven terrain affects these critical parameters, focusing on variations caused by the shielding effect between rows. As a result of this study terrain’s slope is shown to have impact in the exposure of subsequent rows to wind loads again, increasing the magnitude of the loads acting in the system.
Palavras-chave: Engenharia mecânica
Sistemas de energia fotovoltaica
Ventos
Análise numérica
Mechanical engineering
Photovoltaic power systems
Winds
Numerical analysis
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Citação: GONÇALVES, Gabriel Cerqueira. Análise numérica das cargas de vento em seguidores solares em solo inclinado. 2024. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23674
Data de defesa: 6-Dez-2024
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Mecânica



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