Optimization of photovoltaic modulus inclination dependent on the inciding solar radiation in Pelotas region, RS / Otimização da inclinação de módulos fotovoltaicos em função da radiação solar incidente na região de Pelotas RS

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

A radiação solar é, sem dúvida, a principal fonte de energia para o nosso Planeta. Como fonte primária de energia, dela se derivam praticamente todas as outras formas, entretanto seu aproveitamento para a conversão direta em energia elétrica ainda é bastante limitado. Esta limitação do uso da geração fotovoltaica se deve, em parte, ao custo de instalação que é muito caro, além disso, o processo de fotoconversão não consegue aproveitar toda a energia solar incidente no módulo. Pesquisadores, através de inúmeros trabalhos, concordam que a quantidade de energia gerada é influenciada pela orientação e pelo ângulo de inclinação com a horizontal, parâmetros que fazem variar a radiação solar global recebida pelo módulo, e conseqüentemente, a energia recebida e a energia fornecida. Assim, este trabalho visa a otimizar a inclinação de módulos fotovoltaicos de acordo com as características e a disponibilidade da radiação solar na região de Pelotas e de fornecer subsídios a pesquisadores e projetistas para a correta instalação, visando a diminuir custos e aproveitando melhor a energia solar disponível. Foram calculados os melhores ângulos de inclinação mensal, sazonal e anual, assim como a quantidade de energia anual recebida pelo módulo com estes ângulos e com o de inclinação de 32 o e no plano horizontal. Em função deste valores, foi verificado o ganho na quantidade de energia recebida à medida que diferentes inclinações eram comparadas entre si. Como nem sempre é possível voltar o módulo para o Norte Geográfico, também foi calculada a energia recebida à medida que diferentes desvios azimutais eram usados, bem como as perdas causadas por este desvio. Para realizar os cálculos foram usados dados de 10 anos (1993-2002) de radiação solar global na horizontal, obtidos na Estação Agroclimatológica de Pelotas Convênio EMBRAPA/UFPEL. Nestes cálculos foi usado o modelo isotrópico desenvolvido por Liu &Jordan (1963); a radiação solar difusa no plano horizontal foi obtida através do modelo de Collares-Perreira &Rabl (1979); para verificar o influência do desvio azimutal foi utilizado o modelo de Klein &Theilacker (1981). Os resultados demonstraram que o melhor ângulo de inclinação mensal varia de 0 o , no verão, a 59 o , no inverno, e o melhor ângulo de inclinação sazonal varia de 0 o , no verão, a 54 o no inverno. A adoção do melhor ângulo mensal comparado ao sazonal propicia um ganho de 0,9 %. O melhor de inclinação anual é o de 26 o . O melhor ângulo de inclinação mensal e sazonal apresentam ganhos na quantidade de energia recebida pelo módulo de 5,5% e 4,6% respectivamente, quando comparados ao melhor ângulo anual. Os resultados também demonstram que o desvio azimutal de 90 o em relação ao módulo fixo no melhor ângulo anual, voltado para o Norte Geográfico, causa uma perda de 10,62% na quantidade de radiação solar global recebida pelo módulo fotovoltaico durante o ano.

ASSUNTO(S)

climatologia radiação solar climatology pelotas, rs módulo fotovoltaico photovoltaic modulus meteorologia meteorologia meteorology solar radiation generating energy geração de energia

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