Navegando por Orientador "Zaions, Deividi Felipe"

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Análise dos impactos dos sistemas de microgeração distribuída fotovoltaica na qualidade de energia elétrica das redes de baixa tensão
(2024) Franceschi, Gabriel Primo; Zaions, Deividi Felipe
Buscando por soluções para geração de energia de forma limpa e sustentável, os avanços nas tecnologias possibilitaram a geração de energia através da radiação do sol, assim conhecida como geração solar fotovoltaica. A implementação desses sistemas de geração, por meio de pequenos geradores alocados em diversos pontos do sistema elétrico, através do que chamamos de Geração Distribuída, em que os consumidores podem gerar sua própria energia e injetar o excedente na rede das concessionárias. Entretanto, as redes de distribuição, que foram projetadas para suprir apenas a demanda de um curso unidirecional de energia, estão sendo afetadas pelo chamado fluxo bidirecional de energia, pois os consumidores além de utilizar da energia fornecida aos mesmos, também injetam energia na rede. Este trabalho se baseia no estudo de caso de um consumidor atendido em baixa tensão, onde foram aferidos os parâmetros de qualidade da energia antes e depois da conexão de uma usina de microgeração distribuída por fonte solar fotovoltaica. Da mesma forma, foi realizada uma simulação em software computacional, utilizando das mesmas características reais do local da unidade consumidora com geração própria. Inicialmente sem a conexão da microgeração, os parâmetros de qualidade de energia se caracterizavam como adequados, segundo o Módulo 8 do PRODIST (Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no sistema Elétrico Nacional), normativa regulamentadora referente a Qualidade do Fornecimento de Energia Elétrica, porém após a inserção da geração, notou-se um impacto extremamente negativo, excedendo dos limites normatizados o nível de tensão, se caracterizando como crítico, tanto na simulação quanto no estudo de caso. Chegou-se à conclusão de que a conexão de sistemas fotovoltaicos pode causar distúrbios nas redes de baixa tensão, com destaque para ocorrência de sobretensão, que pode danificar equipamentos dos consumidores e demandar adequações nos sistemas regulação e proteção das redes, por parte das concessionárias. A estrutura interconectada do sistema elétrico brasileiro potencializa esses impactos, tornando indispensáveis estudos e soluções para mitigar os efeitos dessa nova forma de geração de energia.
Sistema de transmissão de energia sem fio por radiofrequência para alimentação de sensores sem fio
(2024) Loreian, Eduardo Spanhol; Zaions, Deividi Felipe
O presente trabalho propõe o estudo e desenvolvimento de um sistema de transmissão de energia sem fio por radiofrequência com objetivo de alimentar sensores sem fio. A fundamentação e contextualização foram realizadas com base na revisão bibliográfica, que apresenta um histórico da transmissão de energia sem fio, destacando os pioneiros como Nikola Tesla e os avanços tecnológicos subsequentes que tornaram essa tecnologia viável para aplicações modernas. Diferentes métodos de transmissão são explorados, incluindo acoplamento indutivo, ressonante e capacitivo, além da transmissão por laser e micro-ondas. Conceitos fundamentais como ondas de rádio, propagação em espaço livre e casamento de impedâncias são abordados, juntamente com os componentes chave do sistema, como transmissores, receptores, colheita de energia e antenas. Em seguida foram definidos os componentes do sistema, primeiramente o circuito transmissor, composto por um Phase-Locked Loop para estabilização da frequência, um oscilador controlado por tensão, um amplificador de potência, um filtro passa-faixa e uma antena transmissora. Com foco na comparação de desempenho, foram projetados três receptores utilizando diferentes métodos de retificação: retificador de onda completa, retificador multiplicador de tensão com dois diodos e multiplicador de tensão Dickson. Os receptores foram desenvolvidos tendo como foco operar com uma antena compacta adequada para captar o sinal de radiofrequência, um filtro passa-faixa LC para filtrar a faixa de frequência desejada e o circuito retificador. O sinal de radiofrequência recebido é inicialmente convertido em corrente alternada pela antena e, em seguida, transformado em corrente contínua pelo circuito retificador. A partir disso, foram simulados circuitos essenciais, como o oscilador e o filtro passa-faixa, fundamentais para o correto funcionamento do sistema de transmissão. Posteriormente foram realizadas simulações para o sistema do receptor, os três circuitos retificadores do receptor e o filtro LC do circuito foram simulados. Permitindo avaliar o desempenho do filtro e de cada método de retificação, onde o retificador multiplicador de tensão Dickson apresentou o melhor desempenho. Em seguida, foram construídos três protótipos do receptor utilizando placas perfuradas de fenolite como base para os componentes. Foram realizados testes no modo de colheita de energia e utilizando um transmissor pré-fabricado, alimentando os receptores a uma distância de três metros. Durante os testes, observou-se que somente utilizando o transmissor foi possível obter tensões superiores a 3V, o que indicou que o modo de colheita de energia, apesar de funcional, não foi capaz de fornecer a potência desejada. Por fim, a análise comparativa dos protótipos demonstrou que os receptores com retificação de onda completa e multiplicador de tensão com dois diodos não forneceram tensão estável ou suficiente para alimentar o sistema do sensor de forma contínua. Em contrapartida, o multiplicador de tensão Dickson se destacou por fornecer energia estável para alimentar o sistema. Diante dos resultados obtidos, conclui-se que, para sistemas de sensores sem fio de baixa potência, o receptor com retificador multiplicador de tensão Dickson se apresenta como a alternativa mais eficiente e confiável. Sua capacidade de fornecer energia estável destaca-se frente às limitações observadas nos outros protótipos, tornando-o uma solução promissora para aplicações que demandam eficiência e estabilidade energética.