Uma metodologia para a construção de árvore solar inspirada em Fibonacci a fim de maximizar a geração de energia por área de instalação

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dc.contributor.advisor1Paiva, Marcia Helena Moreira
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-7314-6129
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8026444214173343
dc.contributor.authorGrassi, Larissa Bonadiman
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6957986437536071
dc.contributor.referee1Rocha, Helder Roberto de Oliveira
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/000000016215664X
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8801325729735529
dc.contributor.referee2Co, Marcio Almeida
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0009-0001-6026-0125
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9674164201696461
dc.date.accessioned2024-05-30T01:42:49Z
dc.date.available2024-05-30T01:42:49Z
dc.date.issued2023-07-21
dc.description.abstractSolar trees, three-dimensional structures that imitate nature, with trunks, branches, and photovoltaic leaves, are a way of verticalizing the generation of solar energy. This type of vertical structure is increasingly becoming a trend in the field of renewable energies, especially solar energy since it allows for generating more energy using less space when compared to conventional solar plants, which are arranged in a horizontal plane. However, in solar trees, there is a loss in light capture, as the upper leaves block part of the incident light on the lower leaves. To minimize these losses, mathematical techniques inspired by natural trees are studied, such as the Fibonacci technique, which interferes with the angle between the leaves and their distance from the center of the tree. In particular, in the Fibonacci tree, the average annual solar incidence, measured in kWh, depends on several factors, including height, leaf area, number of leaves, and projection radius. In this study, the behavior of the Fibonacci tree was analyzed concerning its constructive variables and a methodology was proposed to obtain an annual average solar incidence equation as a function of these variables. For this, the process of computational simulation of the incidence concerning the factors was automated, allowing the obtaining of a large volume of data that helps in the interested party’s decision-making according to his criteria.
dc.description.resumoAs árvores solares, estruturas tridimensionais que imitam a natureza, com troncos, galhos e folhas fotovoltaicas, são uma forma de verticalizar a geração de energia solar. Esse tipo de estrutura verticalizada está se tornando cada vez mais uma tendência no ramo de energias renováveis, em especial a energia solar, uma vez que ela permite gerar mais energia usando menos espaço quando comparada às usinas solares convencionais, que são dispostas em plano horizontal. No entanto, nas árvores solares, há uma perda na captura de luz, pois as folhas superiores bloqueiam parte da luz incidente nas folhas inferiores. Para minimizar essas perdas, são estudadas técnicas matemáticas inspiradas em árvores naturais, como a técnica de Fibonacci, que interfere no ângulo entre as folhas e suas distâncias em relação ao centro da árvore. Em particular, na árvore de Fibonacci, a incidência solar média anual, medida em kWh, depende de vários fatores, incluindo a altura, a área da folha, o número de folhas e o raio de projeção. Neste estudo, analisou-se o comportamento da árvore de Fibonacci em relação às suas variáveis construtivas e propôs-se uma metodologia para obter uma equação da incidência solar média anual em função dessas variáveis. Para isso, automatizou-se o processo de simulação computacional da incidência em relação aos fatores, permitindo a obtenção de um grande volume de dados que ajuda na tomada de decisão do interessado de acordo com seus critérios.
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo (FAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/17226
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Elétrica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.rightsopen access
dc.subjectÁrvores solares
dc.subjectFibonacci
dc.subjectFatores
dc.subjectEquação da incidência solar média anual
dc.subject.cnpqEngenharia Elétrica
dc.titleUma metodologia para a construção de árvore solar inspirada em Fibonacci a fim de maximizar a geração de energia por área de instalação
dc.typemasterThesis
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