Análise de modelos matemáticos de temperatura de módulos fotovoltaicos e avaliação energética a partir de dados da Casa Solar Eficiente

Abstract

A intensa busca pela modernidade e pela produção de energia vem ocasionando uma série de mudanças em nosso comportamento e, principalmente, no meio ambiente. Junto a isso, tem-se visto um grande desenvolvimento das tecnologias ditas renováveis em nosso cotidiano, como a inserção de sistemas fotovoltaicos e plantas eólicas, por exemplo. A tecnologia fotovoltaica, tema deste trabalho, não é uma descoberta recente, porém os estudos vêm se intensificando nas últimas décadas, o que permitiu a redução do preço de fabricação dos módulos fotovoltaicos e sua consequente inserção no mercado mundial. O Objetivo deste trabalho é analisar os dados energéticos disponibilizados através do Sistema de Aquisição de Dados (SAD) da Casa Solar Eficiente – RJ, e compará-los a modelos matemáticos para previsão da temperatura de operação dos arranjos fotovoltaicos que alimentam a residência através de cálculos e de simulações feitas com o auxílio de softwares para analisar o seu comportamento durante o ano de 2014. Os resultados mostram que o sistema está produzindo pouco abaixo do esperado devido ao envelhecimento dos módulos operantes há aproximadamente 19 anos e por possíveis erros do sistema de aquisição de dados. Também observou-se que todos os modelos matemáticos utilizados para estimar a temperatura de operação dos módulos neste trabalho seguem a mesma tendência do comportamento registrado através das medições de temperatura no próprio módulo, porém com um desvio pouco abaixo dos registros do estudo de caso.

The intense search for modernity and energy production has caused a lot of changes in our behavior and especially the environment. In addition, a great development of technologies named renewable have been seeing in our daily lives such as photovoltaic systems and wind plants, for example. The Photovoltaic technology, subject of this term paper, is not a recent discovery; however studies have been intensifying in the last decades, which helped decreasing photovoltaic modules manufacturing cost and its consequent insertion in the world market. This study is aimed at analyzing Energetic data available in the Data Acquisition System (SAD) from the Casa Solar Eficiente – RJ, and compares them to mathematical models for the operating temperature forecast of the photovoltaic arrays that feed the residence through calculations and simulations with support made by software to analyze their performance during the year 2014. The results show that the system is producing little lower than expected, probably due to aging of the operative modules for nearly 19 years and possible errors in the Data Acquisition System. It also noted that all the mathematical models used to estimate the operating temperature of the modules in this research follow the same trend behavior recorded through the instantaneous temperature measurements in the module, even though with an offset just below the point in question of the case study.