Análise exergética de painéis fotovoltaicos com ênfase na investigação e otimização térmica

Costa, Erykson Marconny da Silva

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Título:	Análise exergética de painéis fotovoltaicos com ênfase na investigação e otimização térmica
Título(s) alternativo(s):	Exergy analysis of photovoltaic panels with emphasis on thermal investigation and optimization
Autor(es):	Costa, Erykson Marconny da Silva
Orientador:	Sousa Filho, Lourival Matos de
Membro da Banca:	Ribeiro Filho, Paulo Roberto Campos Flexa
Membro da Banca:	Oliveira , Fernando Lima de
Data do documento:	2017-12-01
Editor:	Universidade Estadual do Maranhão
Resumo:	O presente trabalho apresenta a análise experimental da eficiência exergética e as perdas exergéticas na utilização de uma placa fotovoltaica para captação e transformação de energia solar em energia elétrica em diferentes inclinações. O intuito desse trabalho é coletar dados em período ensolarado, característico de meses de agosto a dezembro na cidade de São Luís-MA, onde o projeto foi realizado. Primeiramente o projeto voltou-se para a revisão bibliográfica e a montagem do aparato experimental. Nesse trabalho experimental será investigado o efeito da inclinação da placa na conversão da energia solar em elétrica e a possibilidade de melhorias através de uma análise exergética nos diversos ângulos. A investigação será feita referente as variáveis de entrada (exergia solar) e saída de exergia (exergia elétrica e perda de exergia térmica) do painel fotovoltaico. Tendo como variáveis do sistema Temperatura Ambiente (�􀯢); Irradiação Solar (�􀯦􀯢􀯟􀯔􀯥); Voltagem e Corrente Produzidas (�􀯣􀯥􀯢 e �􀯣􀯥􀯢); Velocidade do Vento (􀝒); Temperatura da Placa (�􀯣􀯟); sendo montado aparato experimental para adquirir diversas dessas variáveis, as outras foram obtidas através do site meteorológico INMET (Instituto Nacional de Meteorologia),dessa forma o projeto está apto para realizar os experimentos em busca da exergia de uma placa fotovoltaica e sua eficiência exergética em São Luís-MA. Nesse trabalho, investigou-se também a influência do arrefecimento do painel através da construção de um painel fotovoltaico/térmico com dois modelos, um com circulação por meio do efeito termossifão e outro por circulação forçada, com a inserção de uma bomba submersa no sistema. Notou-se no estudo da inclinação do painel que, entre as inclinações investigadas (20°, 15°, 10° e 5°), a de 5° apresentou melhor eficiência e maior estabilidade da eficiência nos diversos horários do turno matutino, mostrando-se a mais adequada para a região de São Luís do Maranhão. No estudo do arrefecimento do painel observou-se que entre os modelos de PVT, o modelo com circulação forçada apresentou melhores resultados tanto no resfriamento do painel fotovoltaico, quanto na elevação da voltagem gerada pelo sistema. Evidenciando dessa forma, que a utilização de painéis fotovoltaicos/térmicos elevam a conversão de energia solar em energia elétrica
Resumo:	The present work presents the experimental analysis of the exergetic efficiency and the exergética losses in the use of a photovoltaic plate for capture and transformation of solar energy in electric energy in different inclinations of the plate. The purpose of this work is to collect data for sunny periods, characteristic of months from August to December year in the city of São Luís, where the project is being performed. Firstly, the project turned to the bibliographical revision and the assembly of the experimental apparatus. In this experimental work will be investigated the effect of plate slope on the conversion of solar energy to electric and the possibility of improvements through an exergetic analysis at different angles. The research will be done referring to the input variables (solar exergy) and exergy output (electrical exergy and loss of thermal exergy) of the photovoltaic panel. Having as variables of the system Ambient Temperature (�􀯢); Solar irradiation (�􀯦􀯢􀯟􀯔􀯥); Voltage and Current Produced (�􀯣􀯥􀯢 e �􀯣􀯥􀯢); Wind Speed ( 􀝒); Plate Temperature (�􀯣􀯟); being the experimental apparatus set up to acquire several of these variables, the others were obtained through the INMET (National Meteorological Institute) meteorological site, in this way the project is able to carry out the experiments in search of the exergy of a photovoltaic plate and its exergetic efficiency in São Luís-MA. In this work, the influence of the cooling of the panel was also investigated by the construction of a photovoltaic / thermal panel, with two models one with circulation by means of the thermosyphon effect and the other by forced circulation, with the insertion of a pump submerged in the system. It was noted for the study of the inclination of the panel that between the investigated slopes (20 °, 15 °, 10 ° and 5 °) the one of 5 ° presented better efficiency, also presented greater stability of the efficiency in the different schedules of the morning shift. Evidence that this slope is the most efficient for the region of São Luís do Maranhão. For the study of the cooling of the panel, it was observed that among the PVT models the forced circulation model presented better results both in the cooling of the photovoltaic panel and in the increase of the voltage generated by the system. In this way, the use of photovoltaic / thermal panels increases the conversion of solar energy to electric energy
Palavras-chave:	Analise Experimental Eficiência Exergética Efeito da Inclinação da Placa Influência do Arrefecimento do Painel PVT Placa fotovoltaica Experimental Analysis Effect of Plate Tilt Exergy Efficiency Influence of Panel Cooling Photovoltaic plate
Aparece nas coleções:	Curso de Bacharelado em Engenharia Mecânica - CCT UEMA - Monografias

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