Modelagem térmica de fotovoltaicos semitransparentes: impactos na eficiência da célula e no desempenho da zona

Autores

  • Thiago Toledo Viana Rodrigues Universidade Federal de Viçosa https://orcid.org/0000-0003-2334-0924
  • Joyce Correna Carlo Universidade Federal de Viçosa
  • Delly Oliveira Filho Universidade Federal de Viçosa

DOI:

https://doi.org/10.20396/parc.v9i4.8652785

Palavras-chave:

Energia Solar. Simulação Computacional. Desempenho Térmico. EnergyPlus.

Resumo

Em sistemas fotovoltaicos semitransparentes (STPV), o calor acumulado na parte posterior dos painéis pode ser transmitido para a zona térmica, e contribuir para o aquecimento do ambiente. Ele pode ainda provocar o aumento da temperatura da célula fotovoltaica (FV), o que reduz a eficiência do sistema. Este artigo tem como objetivo desenvolver, por meio do software EnergyPlus, um novo método de modelagem das propriedades térmicas de um STPV, ao avaliar a influência do calor gerado pelo sistema FV na temperatura interna do ambiente simulado e na eficiência do próprio sistema. O método incluiu simulações computacionais, em que foram propostos STPV integrados a diferentes configurações de esquadrias: vidros simples e duplos; espessuras diferentes para a camada de ar e vidros com propriedades térmicas especiais. Dispositivos de sombreamento desempenham o papel do material fotovoltaico para representar suas propriedades térmicas. As simulações mostraram que os STPV influenciam as condições térmicas da zona, tanto pelo acréscimo na temperatura média (3,3°C), quanto pelo aumento da temperatura superficial das janelas (17,4°C). As diferenças nos modelos de esquadrias foram mais significativas nas questões térmicas do que nas variações de eficiência do FV, com confirmação do caso mais usado na literatura como caso de melhor desempenho, o que reforça a confiança no método proposto. 

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Biografia do Autor

Thiago Toledo Viana Rodrigues, Universidade Federal de Viçosa

Arquiteto e Urbanista (2016) e mestre em Arquitetura e Urbanismo (2018) pela Universidade Federal de Viçosa. Experiência em Eficiência Energética, com iniciação científica pelo Laboratório de Tecnologias em Conforto Ambiental e Eficiência Energética - Latecae.

Joyce Correna Carlo, Universidade Federal de Viçosa

Graduação em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Minas Gerais (1997) , especialização em Análise Urbana pela Universidade Federal de Minas Gerais (1999) e mestrado (2002) e doutorado (2008) em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Santa Catarina. Tem pós-doutorado pela Universidade Federal de Santa Catarina e é professora do Departamento de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Viçosa.

Delly Oliveira Filho, Universidade Federal de Viçosa

Graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Minas Gerais (1979), mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Minas Gerais (1983), e doutorado em Electrical Engineering - McGill University (1995). Atualmente é Professor Titular da Universidade Federal de Viçosa do Departamento de Engenharia Agrícola.

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Publicado

2018-12-01

Como Citar

RODRIGUES, T. T. V.; CARLO, J. C.; OLIVEIRA FILHO, D. Modelagem térmica de fotovoltaicos semitransparentes: impactos na eficiência da célula e no desempenho da zona. PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção, Campinas, SP, v. 9, n. 4, p. 305–318, 2018. DOI: 10.20396/parc.v9i4.8652785. Disponível em: https://periodicos.sbu.unicamp.br/ojs/index.php/parc/article/view/8652785. Acesso em: 27 nov. 2021.