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Tipo do documento: Dissertação
Título: ESTUDO DO EFEITO DA SUJIDADE NA EFICIÊNCIA DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS
Autor: Alves, Felipe Rabelo Rodrigues 
Primeiro orientador: Luz, Marta Pereira da
Primeiro membro da banca: Carneiro, Marcos Lajovic
Segundo membro da banca: Marra, Enes Gonçalves
Resumo: A dependência por fontes não renováveis e a preocupação com os elevados níveis de emissões de poluentes estimulam o uso de sistemas que são provenientes de recursos renováveis. Com isso, são vistos como promissores os sistemas fotovoltaicos, por dependerem de uma fonte limpa e abundante, em especial em áreas de clima tropical, a radiação solar. Porém, o acúmulo de sujeira nas superfícies de módulos fotovoltaicos é um dos principais fatores ambientais que causam perda de eficiência desses sistemas, juntamente com irradiância, temperatura e sombreamento. Neste sentido, o presente trabalho busca verificar os efeitos da sujidade na eficiência dos módulos fotovoltaicos, por meio de coletas de dados, medições de parâmetros específicos, análise estatística e comparações de cenários de módulos sujos e limpos. Para a comprovação e quantificação da interferência da sujidade na eficiência de módulos fotovoltaicos são obtidos os parâmetros elétricos e ambientais capazes de caracterizá-los, são eles: Isc - Corrente de curto-circuito (A); Voc - Tensão de circuito aberto (V); G - Irradiância solar (W/m²); T - Temperatura do módulo (°C). A partir dos resultados pode-se observar que a intensidade da radiação solar tem maior influência sobre a corrente do módulo, enquanto que a temperatura afeta diretamente a tensão. Este trabalho comprovou que, no universo estudado, a sujidade diminuiu a eficiência dos módulos em até 3,2% para sujeira acumulada em períodos de 45 dias, e em até 18% para sujidades acumuladas por um período mais longo, de 3,5 anos. A caracterização da sujidade demonstrou que além de partículas minerais, há também matéria orgânica derivada de biofilmes, que dificulta a limpeza dos módulos pelos métodos naturais (chuvas e ventos). Com base na bibliografia e nos ensaios realizados, estima-se que a periodicidade de higienização não deva exceder 60 dias, assim os efeitos da sujidade são reduzidos significativamente.
Abstract: The dependence on nonrenewable sources and concern about high levels of pollutant emissions encourage the use of systems that are derived from renewable resources. In this way, photovoltaic systems are seen as promising because they depend on a clean and abundant source, especially in areas of tropical climate, the solar radiation. However, the accumulation of soiling on the surfaces of photovoltaic modules is one of the main environmental factors that cause of the loss of efficiency of these systems, together with irradiance, temperature and shading. In this sense, the present work seeks to verify the soiling effects on the efficiency of photovoltaic modules, through data collection, measurement of specific parameters, statistical analysis and comparisons of scenarios of dirty and clean modules. For the verification and quantification of soiling interference in the efficiency of photovoltaic modules, the electrical and environmental parameters capable of characterizing them are obtained: Isc - Short circuit current (A); Voc - Open circuit voltage (V); G - Solar irradiance (W/m²); T - Module temperature (°C). From the results it can be observed that the intensity of the solar radiation has greater influence on the current of the module, while the temperature directly affects the voltage. This work showed that, in the universe studied, soiling has reduced the power generation efficiency of modules by 3,2% for accumulated soiling in periods of 45 days, and by 18% for accumulated soiling in a longer period of 3,5 years. The characterization of the soiling showed that in addition to mineral particles, there is also organic matter derived from biofilms, which makes it difficult to clean the modules by natural methods (rains and winds). Based on the bibliography and the tests realized, it is estimated that the periodicity of the hygiene should not exceed 60 days, with that, the effects of the soiling are reduced significantly.
Palavras-chave: Energia solar; Sujidade; Eficiência; Módulo fotovoltaico.
Solar energy; Soiling; Efficiency; Photovoltaic module.
Área(s) do CNPq: ENGENHARIA DE PRODUCAO::ENGENHARIA DO PRODUTO
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Pontifícia Universidade Católica de Goiás
Sigla da instituição: PUC Goiás
Departamento: Escola de Engenharia::Curso de Engenharia de Produção
Programa: Programa de Pós-Graduação STRICTO SENSU em Engenharia de Produção e Sistemas
Citação: Alves, Felipe Rabelo Rodrigues. ESTUDO DO EFEITO DA SUJIDADE NA EFICIÊNCIA DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS. 2018. 99 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação STRICTO SENSU em Engenharia de Produção e Sistemas) - Pontifícia Universidade Católica de Goiás, Goiânia-GO.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede2.pucgoias.edu.br:8080/handle/tede/4010
Data de defesa: 6-Jun-2018
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia de Produção e Sistemas

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