Aumento do rendimento de módulos fotovoltaicos com aproveitamento da energia térmica para geração termoelétrica de estado sólido
Resumo
O Sol é a principal fonte de energia existente no sistema atmosfera-oceano-terra. A sociedade
tecnológica atual depende muito da energia solar convertida e armazenada de alguma forma em
reservatórios tais como oceanos, rios, ventos, plantas, animais e combustíveis fósseis. Por outro lado, a
conversão direta da radiação solar em energia elétrica empregado sistemas fotovoltaicos será um
componente chave da nossa matriz energética, esses sistemas possuem capacidade para atender às
necessidades energéticas atuais. No entanto, a eficiência dos sistemas fotovoltaicos depende da
temperatura do painel. Esta dissertação quer mostrar que a energia térmica retida em painéis
fotovoltaicos pode ser empregada para aumentar sua eficiência total convertendo diretamente a energia
térmica em energia elétrica com base no efeito termoelétrico (efeito Seebeck). Para demonstrar a
viabilidade desta composição desenvolveu-se um protótipo de cogeração fotovoltaica-termoelétrica de
estado sólido. O desempenho deste protótipo foi avaliado comparando-se os resultados experimentais e
as expectativas teóricas. Mostrou-se que embora o processo de conversão termoelétrica tenha baixo
rendimento elétrico, o gerador termoelétrico pode esfriar o painel fotovoltaico com um alto grau de
confiabilidade, baixa manutenção, durabilidade apreciável, não necessitando de peças móveis, tornandose
um adicional na geração de energia elétrica por si só e pela redução de temperatura no painel PV. Os
resultados apresentados nesta dissertação demonstram que a eficiência dos módulos fotovoltaicos
realmente aumenta pela recuperação da energia térmica. Espera-se que este estudo seja um ponto de
partida para uma avaliação mais sofisticada do potencial energético da cogeração fotovoltaica e
termoelétrica que são necessários para sua implantação em grande escala em usinas industriais.
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