Análise da eficiência de painéis solares fotovoltaicos arrefecidos através de superfícies estendidas via CFD

Abstract

Esse trabalho tem como objetivo a avaliação do comportamento da eficiência de painéis Solares fotovoltaicos através da utilização de superfícies estendidas instaladas na face posterior dos mesmos, a fim de reduzir a temperatura de operação do módulo. Essa redução tem uma relação direta com o aumento da potência elétrica gerada pelo mesmo. Ao longo do trabalho são propostos diversos arranjos, variando tanto o número de aletas como os seus respectivos comprimentos, visando encontrar a combinação que oferece a maior eficiência de conversão de energia. Para o caso onde se obtém o maior aumento na eficiência do módulo, a potência elétrica gerada pelo mesmo é de 9,43% superior em relação ao painel sem aletas. Entretanto, para quantidades maiores de material empregado nas aletas, o retorno, em termos de eficiência, acaba sendo cada vez menor, o que passa a ser cada vez menos interessante do ponto de vista de eficiência, de projeto, e de custo final como produto.

The main goal of this paper is to evaluate the improvement in the efficiency of Solar photovoltaic panels by equipping heat sinks on the panel’s posterior face, in order to lower the panel’s operational temperature. As the temperature of the panel is reduced, the power output increases proportionally. Throughout this paper, several arrays are presented where the height and the amount of fins vary in each model, in order to find the combination that offers the best energy efficiency conversion. For the case where the highest panel efficiency was achieved, the power output was increased by about 9,43%. However, as the amount of materials used in the fins increases, there are diminishing returns in terms of energy conversion efficiency, which in turn ends up becoming less appealing in regards of project efficiency and the product’s final price.