Análise de um sistema de fachada termo fotovoltaico integrado à arquitetura: estudo de caso na cidade de Curitiba, Brasil

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Kaltmaier Junior, Gunther
• Orientador(a): Urbanetz Junior, Jair
• Banca de defesa: Santos, Isis Portolan dos , Urbanetz Junior, Jair , Cerri, Jose Alberto
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Geração de energia fotovoltaica - Curitiba (PR); Arquitetura - Estética; Energia solar; Conforto humano - Edifícios; Fachadas (Arquitetura); Photovoltaic power generation - Curitiba (PR); Architecture - Aesthetics; Solar energy; Human comfort - Buildings; Facades
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23588

A constante e crescente demanda mundial por energia e a necessidade de fontes energéticas sustentáveis, renováveis e não poluidoras é um dos grandes desafios do novo milênio. A energia solar, cuja disponibilidade é inesgotável e irrestrita na escala humana global é uma das alternativas mais promissoras para atender à crescente demanda mundial. A tecnologia fotovoltaica (FV) é a única capaz de converter a energia solar diretamente em eletricidade podendo produzir energia no local de consumo. Quando há um comprometimento estético e funcional entre a tecnologia de matriz fotovoltaica e a arquitetura da edificação, estes sistemas são conhecidos pela abreviação em inglês: BIPV (Building-integrated photovoltaics). A revisão da literatura indica que o aquecimento dos módulos FV causa uma gradual redução da eficiência do painel e na energia produzida. No entanto se aproveitar esta energia em sistemas integrados à edificação observam-se alguns usos e vantagens tais como: a redução da temperatura do painel e o aquecimento utilizável em ambientes internos das edificações. Esta tecnologia denomina-se BIPV/T (Building-integrated photovoltaic/thermal systems), ou, sistemas termo fotovoltaicos integrados a edificações. Uma edificação experimental foi executada em Curitiba, Paraná, prevendo-se a integração arquitetônica de um painel FV de telureto de cádmio (CdTe) para se avaliar os impactos e benefícios térmicos e elétricos que um sistema de fachada termo fotovoltaica integrado é capaz de proporcionar à uma edificação experimental. A análise consistiu na comparação entre as temperaturas internas (Ti) e externas (Te) em relação à zona de conforto térmico assim como estimativas de geração elétrica anual com base em aferições realizadas em dias específicos. Os resultados demonstraram que a configuração do sistema ajustada para aquecimento durante o período de inverno propiciou ganhos térmicos sensíveis e imediatos na temperatura interna (Ti) da edificação, contribuindo para uma temperatura média mais elevada em relação à Te, e por maior período dentro da zona de temperatura conforto. Estimou-se uma energia média anual equivalente à cerca de 360 kWh/ano, calculados a partir das potências instantâneas, aferidas no conector do módulo mais favorável à captação de radiação solar.