dc.creator | Franchi, Diogo | |
dc.date.accessioned | 2021-10-18T17:34:05Z | |
dc.date.available | 2021-10-18T17:34:05Z | |
dc.date.issued | 2020-09-28 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22440 | |
dc.description.abstract | The growing demands for electric energy have called attention of several nations about the
environmental pollution caused by the sources of generation. In order to soften environmental
these influences, many investments and incentives to the research, development and
implementation of the generation of electric energy using natural resources, mainly wind,
hydroelectric and solar. Photovoltaic technology is an increasingly and promising way to
directly convert solar radiation into electrical energy without harming the environment in any
sense. The insertion of this technology in large scales in several countries encouraged the
expansion of studies trying to increase the performance of this technology, in terms of both
construction and operating conditions. UFSM research group CEESP has developed a versatile
prototype for this type research mostly related to photovoltaic modules. This prototype aims to
increase the electrical performance of the photovoltaic modules, as well as the thermal
utilization during its operation. This prototype allows experiments with fixed modules in
adjustable positions, solar tracking in one and two axes, flat solar concentration and cooling
with thermal storage either in water tanks or in with geothermal technology. This central is a
completely automated installation, modular and reprogrammable. Based on the potentiality of
this prototype, six lines of experimental research are proposed in this dissertation. The first one
analyses the influence of the orientation and inclination angles on the electrical performance of
the photovoltaic modules in monthly, seasonal and annual periods. The second line of study
evaluates the performance of the photovoltaic modules installed on roofs to verify the influence
of the operating temperature variation caused by the restrictions of natural thermal exchange
due to proximity of the installation of the panel nearby or in direct contact with the roof. In the
third line of research, are studied the effects of dirtiness from the photovoltaic power plant's
location on the performance of modules conditioned to different cleaning routines were
evaluated. The fourth line of research presents solar tracking under the condition of mostly
cloudy skies, such as rainy and very cloudy weather. In the fifth line of study, it is investigated
the influence of the mover step for solar tracking on one axis (East – West). The last line of
research in this dissertation brought together solar tracking, solar concentration and panel
cooling with thermal utilization as a means of enhancing the performance of photovoltaic
modules. The experimental results of all these researches contribute technically to enhance the
performance of photovoltaic modules. In addition, such results also can assist in decision
making for the installation and use of photovoltaic modules, such as, for example, cleaning
routine or positioning angle of fixed installations that aim to prioritize electrical performance
at any specific period of the year. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.description.sponsorship | Companhia Estadual de Energia Elétrica - CEEE | por |
dc.description.sponsorship | CPFL Energia | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Desempenho fotovoltaico | por |
dc.subject | Rastreamento solar | por |
dc.subject | Concentrador solar | por |
dc.subject | Arrefecimento | por |
dc.subject | Ângulos fixos | por |
dc.subject | Módulo PV em telhados | por |
dc.subject | Photovoltaic performance | eng |
dc.subject | Solar tracking | eng |
dc.subject | Solar concentrator | eng |
dc.subject | Cooling | eng |
dc.subject | Fixed angles | eng |
dc.subject | PV module on rooftops | eng |
dc.title | Avaliação de diferentes técnicas para o melhor aproveitamento das energias elétrica e térmica em usinas fotovoltaicas | por |
dc.title.alternative | Evaluation of different techniques for the best use of electrical and thermal energy in photovoltaic power plants | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | As crescentes demandas por energia elétrica têm preocupado as nações quanto à poluição
ambiental causada pelas fontes de geração. Com o intuito de amenizar os impactos ambientais
têm-se investido e incentivado a pesquisa, desenvolvimento e implantação da geração de
energia elétrica provinda de recursos naturais, principalmente a eólica, a hidroelétrica e a solar.
A tecnologia fotovoltaica tem se mostrado cada vez mais promissora por converter diretamente
a radiação solar em energia elétrica sem agredir o meio ambiente nesta operação. A inserção
desta tecnologia em grande escala em diversos países incentivou a ampliação de estudos para
aumentar o desempenho desta tecnologia, tanto no aspecto construtivo quanto de suas
condições de operação. O grupo de pesquisa CEESP da UFSM desenvolveu um protótipo
versátil para pesquisas relacionadas aos módulos fotovoltaicos. Este protótipo tem por objetivo
aumentar o desempenho elétrico dos módulos fotovoltaicos, bem como o aproveitamento
térmico durante sua operação. Este protótipo permite experimentos com módulos fixos em
posições ajustáveis, rastreamento solar em um e em dois eixos, concentração solar plana e
arrefecimento com armazenamento térmico em reservatórios de água ou com a tecnologia
geotérmica. Esta central é completamente automatizada, modular e reprogramável. Com base
nas potencialidades deste protótipo propõem-se seis linhas experimentais de pesquisa nesta
dissertação. A primeira analisa a influência dos ângulos de orientação e inclinação no
desempenho elétrico dos módulos fotovoltaicos nos períodos mensais, sazonais e anual. A
segunda linha de estudo avalia o desempenho dos módulos fotovoltaicos instalados em telhados
para verificar a influência da variação da temperatura de operação causada pelas restrições da
troca térmica natural devido à proximidade da instalação da placa próxima ou em contato direto
com o telhado. A terceira linha de pesquisa avalia-se os efeitos da sujidade do local de instalação
da central fotovoltaica no desempenho dos módulos condicionados à diferentes rotinas de
limpeza. A quarta linha de pesquisa aborda o rastreamento solar sob a condição de céu
majoritariamente nublado, como os chuvosos e muito enuviados. Na quinta linha de estudo
averígua-se a influência do passo do movimentador no rastreio solar de um eixo (Leste – Oeste).
A última linha de pesquisa desta dissertação reúne o rastreamento solar, concentração solar e
arrefecimento com aproveitamento térmico como meios de potencializar o desempenho dos
módulos fotovoltaicos. Os resultados experimentais de todas estas pesquisas contribuem
tecnicamente para potencializar o desempenho de módulos fotovoltaicos. Além disso, tais
resultados também auxiliam na tomada de decisão para a instalação e uso dos módulos
fotovoltaicos, como por exemplo, rotina de limpeza ou ângulo de posicionamento de instalações
fixas que almejem priorizar o desempenho elétrico em períodos específicos do ano. | por |
dc.contributor.advisor1 | Farret, Felix Alberto | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5783619992936443 | por |
dc.contributor.referee1 | Bernardon, Daniel Pinheiro | |
dc.contributor.referee2 | Kuhn, Vinicius Nizolli | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/1426988062777522 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Elétrica | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |