Análise de parâmetros de módulos bifaciais em diferentes irradiâncias e temperaturas

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Deckmann, Indhirha
• Orientador(a): Mendiburu Zevallos, Andrés Armando
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Módulo fotovoltaico; Análise de desempenho; Irradiância; Temperatura
• Palavras-chave em Inglês: Bifacial photovoltaic modules; Thermostatic chamber; Indoor and outdoor methods
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/277039

A energia solar fotovoltaica é uma das principais alternativas de geração de energia renovável no mundo, devido a várias vantagens que essa tecnologia oferece. Os módulos fotovoltaicos podem ser do tipo monofacial, que converte em eletricidade apenas a radiação solar que atinge a sua parte frontal, ou bifacial, que utiliza, para esta conversão, a energia solar que recebe em ambos os lados. Com o crescimento significativo desta energia, torna-se cada vez mais importante compreender os mecanismos de conversão dessa fonte de energia, sendo ela dependente da radiação solar, da posição geográfica, das condições climáticas, temperatura local entre outros fatores. A caracterização de módulos fotovoltaicos é um processo essencial na avaliação do desempenho elétrico dos dispositivos e está diretamente relacionado à potência máxima e eficiência que os módulos possuem. A caracterização se dá por meio das curvas corrente versus tensão (I-V) e potência versus tensão (P-V). Ainda é possível estudar o comportamento da variação da eficiência com a irradiância (ŋ-G) e a variação do fator de forma com a irradiância (FF-G). Para os módulos bifaciais, existem dois fatores fundamentais neste processo, sendo eles o fator de bifacialidade e o ganho bifacial. Neste trabalho foram utilizados os métodos indoor e outdoor para se obter curvas I-V e P-V de quatro módulos fotovoltaicos. Para ensaios no simulador solar em diversas temperaturas foi confeccionada uma câmara termostática, a qual foi utilizada para obter as curvas características de módulos bifaciais, variando a irradiância e temperatura. As relações de eficiência versus irradiância e temperatura bem como o fator de forma versus irradiância e temperatura são bem representadas por modelos simples. Também foi verificada a linearidade da potência e da corrente de curto-circuito e a relação logarítmica da tensão de circuito aberto em função da irradiância. Ainda foram obtidos os fatores de bifacialidades para a potência máxima, a tensão de circuito aberto e corrente de curto-circuito, permitindo obter uma caracterização mais abrangente destes módulos e os coeficientes térmicos tanto para os dois métodos. Os resultados encontrados ficaram dentro do esperado, apresentando coeficientes de correlação próximos à unidade. Este trabalho possibilitou o aperfeiçoamento e a difusão da metodologia para a comparação de medições dos coeficientes térmicos em simulador solar e iluminação natural, além de se ter melhor entendimento do módulo em diversas situações.