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Componentes do sistema de energia solar fotovoltaico – MÓDULO SOLAR FOTOVOLTAICO

Agora que você já conhece a geometria solar, vamos começar a abordar os componentes de um sistema fotovoltaico, para que no final, quando juntarmos todas as informações, estaremos aptos a  identificar os principais erros nos dimensionamentos dos sistemas de energia solar fotovoltaica.

Nesta nova etapa, falaremos sobre os equipamentos que compõe o sistema de energia solar fotovoltaico e primeiramente abordaremos Módulos fotovoltaicos ou também conhecidos como painéis fotovoltaicos ou placas fotovoltaicas.

☼ Módulo Solar Fotovoltaico

Para o dimensionamento do sistema fotovoltaico as características mais importantes dos módulos fotovoltaicos são suas dimensões físicas, o seu rendimento e sua eficiência, quais são os pontos principais que devem ser observados na escolha do modelo ideal.

☼ Definição

Segundo a norma NBR-10899, o módulo solar fotovoltaico é uma unidade formada por um conjunto de células fotovoltaicas, interligadas eletricamente e encapsuladas, com o objetivo de gerar energia elétrica.

componentes do sistema de energia solar fotovoltaica modulo solar5   Este é o símbolo que pode ser utilizado para representar um módulo fotovoltaico.

☼ Características Elétricas dos Módulos fotovoltaicos:

Um módulo fotovoltaico é geralmente identificado pela sua potência elétrica de pico (Wp), porém, um conjunto de características compatíveis com a aplicação específica deve ser observado. 

A definição de pico de um módulo fotovoltaico é feita nas condições-padrão de ensaio (STC, do inglês Standard Test Conditions), considerando irradiância solar de 1.000 W/m² sob uma distribuição espectral padrão para AM 1,5 e temperatura de célula de 25°C

componentes do sistema de energia solar fotovoltaica modulo solar1

Fonte da imagem: http://www.cresesb.cepel.br/images/tutorial_solar/Image57.gif

componentes do sistema de energia solar fotovoltaica modulo solar2

Fonte da imagem: http://acessopercon.com.br/percon/wp-content/uploads/2016/05/Fig8solar.jpg

☼ Influência da Radiação Solar

Nos casos de alta irradiância, a resistência série (RS) torna-se um fator que pode reduzir a eficiência, se a célula fotovoltaica não for projetada para essas condições. Por outro lado, quando incidem baixos valores de radiação solar, a resistência paralela (RP) pode reduzir ainda mais a potência elétrica gerada.

Influência da variação da irradiância solar na curva característica I-V de uma célula fotovoltaica de silício cristalino na temperatura de 25°C.

componentes do sistema de energia solar fotovoltaica modulo solar3

Fonte da imagem: http://docplayer.com.br/docs-images/26/8396015/images/34-0.png

 

componentes do sistema de energia solar fotovoltaica modulo solar6

☼ Influência da Temperatura

O aumento da irradiância incidente e/ou temperatura ambiente produz um aumento da temperatura da célula e, consequentemente, tende a reduzir a sua eficiência. Isto se deve ao fato de que a tensão da célula diminui significativamente com o aumento da temperatura, enquanto que sua corrente sofre uma elevação muito pequena, quase desprezível.

componentes do sistema de energia solar fotovoltaica modulo solar7

Fonte da imagem:  https://wirelesspt.net/wiki/images/thumb/9/92/Wndw-figura-7.7.png/500px-Wndw-figura-7.7.png

☼ Temperatura Nominal de Operação

Uma vez que as condições-padrão de ensaio (STC) não representam, na maioria dos casos condições operacionais reais, as normas definem uma temperatura nominal para a operação das células nos módulos, na qual as características elétricas podem se aproximar mais das características efetivas verificadas em campo.

Cada módulo tem uma temperatura nominal para suas células, que é obtida quando o módulo é exposto em circuito aberto a uma irradiância de 800 W/m² em um ambiente com temperatura do ar 20°C e sofrendo ação de vento incidindo com velocidade de 1m/s.

Esta temperatura é encontrada nas folhas de dados técnicos dos módulos, normalmente identificada pela sigla   NOCT (Nominal Operating Cell Temperature) e geralmente está entre 40 e 50°C.

A NOCT está ligada às propriedades térmicas e ópticas nos materiais empregados na construção do módulo.

Para módulos de mesmos coeficientes de temperatura (α, β e γ), aquele que tiver a menor NOCT terá o melhor desempenho em campo, pois terá menos perdas relacionadas à temperatura.

Quer saber mais? Fique ligado nos próximos artigos!

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Até a próxima!!!!!

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