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Title in Portuguese: Monitoramento de módulo fotovoltaico flutuante com arrefecimento passivo por pontes de calor em contato com água
Author: Melo, Matheus Albuquerque
Advisor(s): Carvalho, Paulo Cesar Marques de
Keywords: Módulo fotovoltaico flutuante
Temperatura do módulo fotovoltaico
Eficiência
Arrefecimento passivo
Issue Date: 2019
Citation: MELO, Matheus Albuquerque. Monitoramento de módulo fotovoltaico flutuante com arrefecimento passivo por pontes de calor em contato com água. 2019. 66 f. Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
Abstract in Portuguese: A energia solar é considerada uma das alternativas mais promissoras na atualidade e sua aplicação em plantas fotovoltaicas (FV) tem crescido a nível mundial para geração de energia elétrica. Fator limitante no processo de geração FV, elevadas temperaturas de operação dos módulos FV acarretam na redução em suas eficiências de conversão energética. Buscando-se reduzir este efeito por meio da redução da temperatura de operação dos módulos FV, nos últimos anos, observa-se o crescente número de plantas FV sendo instaladas sobre corpos d’água, como lagoas, lagos, reservatórios, barragens, oceanos, entre outros, as chamadas plantas FV flutuantes. Seguindo o mesmo conceito, o presente trabalho tem como objetivo o monitoramento de um módulo FV flutuante com arrefecimento passivo utilizando aletas fixadas em sua parte posterior e em contato com a água e comparar seus resultados com o de outro módulo, de mesma especificação, instalado de maneira convencional sobre telhado. O experimento foi realizado no Laboratório de Energias Alternativas da Universidade Federal do Ceará (LEA/UFC) com o uso de dois módulos FV policristalinos modelo KS20T de 20 Wp. O módulo FV flutuante foi instalado sobre um tanque com 310 litros de água com a aletas penetradas em 2 cm na água. Os dados obtidos a partir da utilização de sensores para medição de temperatura, irradiação solar, velocidade do vento, corrente contínua e tensão foram coletados por um controlador lógico programável (CLP). A partir desses dados, foi possível a realização de uma análise comparativa de operação dos dois módulos, constatando maior geração de energia elétrica por parte do módulo FV flutuante, sendo esta 30% superior em dias com irradiação total entre 2051 e 5000 Wh/m^2 e 24,0% em dias com irradiação total superiores a 5000 Wh/m^2.
Abstract: Solar energy is considered one of the most promising alternatives at the present time and its application in photovoltaic (PV) plants has grown worldwide to generate electricity. Limiting factor in the PV generation process, high operating temperatures of the PV modules lead to a reduction in their energy conversion efficiencies. In order to reduce this effect by reducing the operating temperature of the PV modules, in recent years, notice the increasing number of PV plants being installed on bodies of water such as ponds, lakes, reservoirs, dams, oceans, among others, the so-called floating PV plants. Following the same concept, the present work has the objective of monitoring a floating FV module with passive cooling using fins fixed in its back and in contact with the water and compare its results with that of another module, with the same specification, installed of conventional way on roof. The experiment was carried out at the Alternative Energies Laboratory of the Federal University of Ceará (LEA / UFC) using two 20 Wp polycrystalline FV model KS20T modules. The floating PV module was installed on a tank with 310 liters of water with the fins penetrated into the water by 2 cm. The data obtained from the use of sensors to measure temperature, solar irradiance, wind speed, direct current and voltage were collected by a programmable logic controller (PLC). From these data, it was possible to perform a comparative analysis of the operation of the two modules, noting a higher generation of electric power by the floating PV module, which is 30% higher in days with total irradiation between 2051 and 5000 Wh/m^2 and 24.0% on days with total irradiation above 5000 Wh/m^2.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/45274
metadata.dc.type: TCC
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