Details

Autor(en) / Beteiligte

• Barbosa, Telmo Mendes Teixeira

Titel

Viabilidade de Painéis Híbridos Solares Para Preparação de Aqs e Autoconsumo de Eletricidade

Ort / Verlag

ProQuest Dissertations Publishing

Erscheinungsjahr

2020

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• ProQuest

Quelle

ProQuest Dissertations & Theses A&I

Beschreibungen/Notizen

• Nos dias que correm presenciamos uma fase activa da transição energética mundial. Sendo a produção de energia a partir de fontes renováveis um dos focos principais desta transição o interesse e investigação de novas tecnologias tem vindo a crescer cada vez mais. Entre as diferentes fontes de energias renováveis a energia solar fotovoltaica tem um papel de extrema importância na redução da utilização de combustíveis fósseis uma vez que o seu custo tem vindo a reduzir significativamente. No entanto, apesar de os painéis solares fotovoltaicos serem alvos de estudo e estarem no mercado há vários anos, ainda não conseguem obter rendimentos muito elevados, sendo a conversão de energia solar em energia eléctrica usando este tipo de tecnologia caracterizada por ter, tipicamente, um eficiência da ordem de 20%., Acresce que, sobretudo no verão, a temperatura dos módulos fotovoltaicos pode chegar aos 80 °C, e uma das consequências deste aquecimento das células fotovoltaicas é a queda do seu rendimento, que decresce cerca de 0,5% por cada grau Celsius de aumento de temperatura. Uma solução para este problema pode ser a utilização de uma serpentina que transporta água na parte traseira do painel servindo como sistema de refrigeração das células fotovoltaicas. Para além da remoção do calor das células fotovoltaicas, o que implica um aumento da eficiência fotovoltaica, esta solução leva ainda à possibilidade de fazer, com o mesmo painel solar, produção extra de água quente. Desta forma surgiu o conceito do painel híbrido, maximizando o rendimento global painel, para valores acima dos 50%, devido à produção combinada de energia térmica e elétrica. Esta tecnologia é alvo de estudo há algumas décadas, já existindo algumas soluções no mercado e outras em fase de investigação. No âmbito de um estágio realizado na empresa Enforce foi-me proposta a realização de um estudo sobre a viabilidade produtiva e económica dos Paineis Solar Hibridos, com o objetivo de vir a lançar um produto no mercado juntamente com os Kits de Autoconsumo. Este estudo viria a revelar que, de acordo com a literatura existente, uma das maiores limitações do painel híbrido é o seu fraco desempenho na produção de calor devido às características das células fotovoltaicas, nomeadamente, a sua elevada reflectividade quando comparada com os emissores selectivos normalmente usados no fabrico de painéis solares térmicos. Sendo o painel híbrido uma tecnologia capaz de produzir eletricidade e água quente através do mesmo painel, nesta dissertação estudou-se a viabilidade da utilização de paineis híbridos comparativamente a outras tecnologias de conversão de energia solar nomeadamente: o painel fotovoltaico, o coletor térmico e a combinação bomba de calor alimentada por electricidade produzida a partir de painéis fotovoltaicos. Esta comparação foi feita através de simulações a nível de produção elétrica no software PV-SOL e produção térmica no software Solterm5, seguida de uma análise económica, em que se compararam as diferentes tecnologias a nível de investimento, período de retorno e cash-flow.