ANÁLISE EXPERIMENTAL DA TEMPERATURA DE CÉLULAS FOTOVOLTAICAS PARA DIFERENTES CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO

Resumo

O máximo aproveitamento da energia solar com o mínimo de recursos empregados e o conhecimento da temperatura de operação são, certamente, parte primordial do campo de geração fotovoltaica; com este objetivo construiu-se um aparato experimental com sistema de rastreamento solar azimutal de eixo simples obtido por um atuador linear de 70 W e controlado por um microprocessador Arduino Mega 2560. O método de rastreio consiste no movimentado do atuador de 5° a cada 20 minutos, com o primeiro movimento realizado às 11h00min e o último às 15h00min. Também realizamos a medição in loco da temperatura de cada célula fotovoltaica na parte posterior do módulo, da tensão e corrente de saída do painel para quantificar a potência produzida a qual é consumida por uma carga puramente resistiva. Com o sistema de rastreamento conseguimos um aumento de 42,6% de energia gerada em relação a um sistema fixo, em experimentos realizados com e sem rastreio solar; além disso, verificou-se que das 60 células fotovoltaicas, apenas 12 células centrais são representativas para determinação da temperatura média de operação do painel, sendo os valores dos desvios de 0,6 e 0,5 °C em relação à média das 60 células fotovoltaicas que compõe o modulo, para condição com e sem rastreamento, respectivamente. Nessas condições evidenciou-se que o painel fotovoltaico com rastreamento opera com temperatura máxima de 49 °C e sem rastreamento com 52 °C, aproximadamente. Todos os testes foram realizados em campo, na região Noroeste do Estado de São Paulo, usando um painel fotovoltaico comercial e sempre levando em consideração as condições meteorológicas do dia. A realização deste trabalho contribui para que a conversão fotovoltaica de energia solar seja mais eficiente, para que a vida útil dos painéis seja prolongada, além de agregar conhecimento experimental da temperatura de operação de cada célula.