Estudo de desempenho de um sistema híbrido fotovoltaico/térmico

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Medeiros, Ramon Rudá Brito
• Orientador(a): Fontes, Francisco de Assis Oliveira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sistema fotovoltaico; Sistema híbrido; Módulo PV; Sistema PVT
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22399

O presente trabalho apresenta um estudo de desempenho de um sistema híbrido fotovoltaico/térmico (sistema PVT), comparando-o com um sistema fotovoltaico (sistema PV). Foi analisada a potência elétrica e térmica, a eficiência e a energia produzida pelos sistemas, correlacionando à influência da temperatura do módulo PV e a eficiência elétrica dos sistemas. O módulo fotovoltaico (PV) utilizado foi o MSX 77 da marca SOLAREX, composto por células solares policristalinas, cuja potência de pico é de 77 Watts. O sistema PVT analisado foi do tipo PVT-líquido, composto pelo módulo PV MSX77 e um coletor solar plano do tipo placa fabricado em acrílico, a alimentação de água do coletor foi do tipo forçada por gravidade e com sistema aberto. Para determinar as curvas características do módulo PV e por consequência a potência elétrica máxima gerada, foi desenvolvido um banco de carga formado por resistores de potência. A potência térmica foi quantificada aferindo a vazão da água que alimentava o coletor e a diferença de temperatura da água de entrada e saída. Com as potências e a radiação incidente sobre os sistemas, foram determinadas as eficiências. A máxima eficiência elétrica informada pelo fabricante do módulo PV é de 10,8 %, contudo, em condições reais de operação, a máxima eficiência do módulo PV foi de 8,46 %. No sistema PVT, o módulo PV apresentou uma eficiência máxima de aproximadamente 7,8 % no ponto de máxima potência gerada. A eficiência média do sistema térmico foi na ordem de 42,5 %. O sistema PVT proporcionou a redução da temperatura do módulo PV, aumentando a eficiência de geração elétrica, proporcionando um aumento na ordem dos 6,9 % na energia elétrica média diária. O sistema PVT além de proporcionar um aumento de energia elétrica, ainda fornece energia térmica com uma eficiência superior à elétrica. A água aquecida pode ser utilizada para alimentar sistemas de aquecimento de água para banho, contribuindo para redução do consumo de energia elétrica de uma residência.