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CONEM 2022
XI Congresso Nacional de Engenharia Mecânica - CONEM 2022
ANÁLISE TEÓRICA E EXPERIMENTAL DE TÉCNICA DE RESFRIAMENTO PASSIVO PARA REGULAÇÃO TÉRMICA DE PAINÉIS FOTOVOLTAICOS
Submission Author:
vinicius marson , SP , Brazil
Co-Authors:
vinicius marson, DOMISLEY DUTRA SILVA, João Batista Campos Silva, Elaine Maria Cardoso
Presenter: vinicius marson
doi://10.26678/ABCM.CONEM2022.CON22-0452
Abstract
Os sistemas fotovoltaicos (PV) são amplamente utilizados para geração de energia; no entanto, a maioria dos módulos comerciais tem uma baixa eficiência de conversão da radiação solar incidente em eletricidade sob condições operacionais ideais. O restante é transformado em energia térmica, provocando um aumento da temperatura do módulo que, consequentemente, afeta a produção de energia e diminui a vida útil do equipamento. Uma forma de evitar a degradação térmica de um módulo fotovoltaico é reduzindo sua temperatura de superfície; através de resfriamento do sistema (ou evitando que ele aqueça) durante a operação. No presente trabalho realizou-se um estudo teórico e experimental do comportamento térmico de um sistema PV acoplado a um dissipador de calor segmentado comparando a redução de temperatura em relação à temperatura de operação de um sistema PV convencional. O sistema de resfriamento passivo consistiu em aletas de alumínio segmentadas dispostas na região central da superfície posterior do módulo fotovoltaico. A presença das aletas acarretou em uma diminuição da temperatura do módulo (de até 5,6 °C) e, portanto, a eficiência de conversão e a produção de energia aumentaram em média 2,3% e 2%, respectivamente, em comparação com o módulo convencional. Pelo modelo teórico de predição da temperatura do módulo fotovoltaico se obteve resultados satisfatórios em comparação com os valores obtidos experimentalmente, para ambos os sistemas PV analisados, com um desvio médio de aproximadamente 3%. O dissipador de calor proposto melhora a troca de calor convectiva e resfria o sistema fotovoltaico satisfatoriamente; tal redução na temperatura pode evitar perdas na eficiência de conversão elétrica sob condições de alta irradiância e prolongar a vida útil dos painéis fotovoltaicos.
Keywords
Energia Solar Fotovoltaica, sistema de resfriamento passivo, Eficiência, Termorregulação
