DESEMPENHO ELÉTRICO E TÉRMICO DE MÓDULO FOTOVOLTAICO- TÉRMICO (FVT) SOB DIFERENTES CONDIÇÕES DE CÉU

Resumo

A energia solar é uma opção de energia renovável capaz de fornecer tanto eletricidade como calor. Para aproveitar ao máximo a energia solar disponível, converte-se um módulo fotovoltaico (FV) em módulo fotovoltaico-térmico (FVT) a partir da instalação de um trocador de calor de polipropileno (PP). O objetivo é verificar o desempenho de um módulo FVT, em dias de céu claro e nublado, utilizando água para arrefecer as células FV e aproveitá-la aquecida para outros fins. A bancada de testes possui um módulo FVT ao lado de um FV para comparação dos seus desempenhos energéticos com dados coletados entre 11:00 e 13:00 horas. A raiz do valor quadrático médio (RMS) da irradiância solar no plano inclinado no dia de céu claro (Dia 1) é de 857 W/m² e no dia de céu nublado (Dia 2) é de 459 W/m². No Dia 1, a diferença entre as temperaturas de entrada e saída da água é de cerca de 0,7 °C maior do que a diferença entre essas temperaturas no Dia 2. Assim, a maior irradiação solar produz uma potência térmica máxima de 980 W no Dia 1, enquanto no Dia 2, 735 W. No entanto, o trocador de PP tem uma eficiência térmica com valores RMS próximos independente das condições do céu. Por sua vez, a eficiência elétrica depende fortemente das condições climáticas, pois tanto a irradiância solar quanto a temperatura ambiente influenciam na temperatura de operação FV. No Dia 1, devido à irradiância superior no período analisado, a eficiência elétrica é inferior à eficiência do Dia 2, pois o módulo FVT apresenta temperatura superior no Dia 1 em relação ao Dia 2. A maior vantagem energética do módulo FVT em relação ao FV deve-se tanto ao seu maior desempenho elétrico como térmico em dias de céu claro e nublado.