Análise comparativa entre módulos fotovoltaicos padrão e híbrido tipo PVT

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Bilhalva Junior, Edison Estivalete
• Orientador(a): Rodrigues, Letícia Jenisch
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Módulo fotovoltaico; Coletor solar; Comportamento térmico; Engenharia de energia; TRNSYS (Programa de computador)
• Palavras-chave em Inglês: PVT module; Photovoltaic module; Solar thermal collector; TRNSYS simulation; Evaluation of thermal and electrical behavior
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/195674

Sistemas que utilizam energia solar podem fornecer calor e eletricidade. Os coletores solares térmicos são utilizados para o aquecimento de fluidos e os módulos fotovoltaicos para a geração de eletricidade. Contudo, nos últimos anos, os módulos híbridos fotovoltaicos, ou módulos PVT (photovoltaic thermal), que combinam um módulo fotovoltaico e um coletor solar térmico em uma única estrutura, começam a ganhar destaque na literatura especializada. Isto porque este tipo de módulo propicia a associação dos dois processos, influenciando positivamente na efici-ência da conversão elétrica da radiação solar incidente através da diminuição da temperatura do módulo. Não obstante, neste tipo de dispositivo destacam-se as seguintes vantagens: aproveita-mento dos espaços disponíveis para a instalação e a utilização do calor gerado pelo módulo no aquecimento, ou pré-aquecimento, de um fluido. O Laboratório de Energia Solar da UFRGS, LabSol, possui uma bancada própria para a realização de testes tanto de módulos fotovoltaicos, quanto de coletores solares térmicos. Assim, o objetivo principal dessa dissertação é fazer a avaliação de desempenho na conversão de eletricidade de um módulo fotovoltaico padrão e de um módulo PVT. Com relação ao fabricante, à dimensão e às propriedades elétricas, ambos os módulos são iguais. Entretanto, em um deles, é acoplado um conjunto de serpentinas, de ma-neira a caracterizar um módulo PVT. Num segundo momento, os dados experimentais desse módulo são comparados aos dados simulados no software TRNSYS (Transient Simulation Sys-tem). Embora o módulo PVT utilizado e módulo PVT simulado não sejam iguais, o objetivo é avaliar qualitativamente o comportamento de ambos. Busca-se, assim, determinar se o modelo do software pode ser utilizado para fins de previsão do comportamento térmico e elétrico do módulo PVT. Os resultados obtidos estão de acordo com o esperado, visto que na análise ex-perimental a temperatura do módulo PVT foi inferior à temperatura do módulo PV padrão, ou seja, a eficiência do módulo PVT é superior. Com relação aos dados da simulação, o desvio relativo para a temperatura média de saída da água do módulo PVT, em comparação aos dados medidos, é de 2,98%. Com relação à máxima potência, o desvio relativo foi de 4,30%.