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Tipo: Tese
Título: Análise de sistemas fotovoltaicos com concentradores fixos da radiação solar
Analysis of photovoltaic systems with fixed concentrators of solar radiation
Autor(es): Sant’anna, Vânia Reis de Souza
Abstract: O estado da arte da hibridação fotovoltaica com concentradores de baixa concentração da radiação solar foi avaliado sob os seguintes aspectos: o trabalho consistiu inicialmente, em realizar uma revisão bibliográfica sobre as tecnologias fotovoltaicas e seu processo de fabricação, os elementos que influenciam no seu ciclo de vida ou sua mortalidade precoce, assim como as possibilidades atuais para a implementação e controle de sistemas híbridos. Foram realizados estudos sobre a concentração da radiação solar e modelos de concentradores. O objetivo neste trabalho foi estudar a hibridação fotovoltaica, observando a relação custo/benefício da geração de energia elétrica a partir da complementaridade entre mais de uma fonte energética: solar e diésel, e, os elementos de degradação fotovoltaica com o uso de concentradores. Foram construídos protótipos para o estudo do processo de degradação de sistemas fotovoltaicos com concentradores, para baixa concentração, com fator de concentração próximo de dois. Foram utilizados dois modelos, tipo V e, outro modelo de observação, tipo W. Foram fixados em campo, sob iluminação natural durante 6 meses e em laboratório, sob radiação UV, para processo de envelhecimento precoce, durante cerca de 562 dias. Verificou-se que a tecnologia monocristalina sofreu uma degradação de 16%, 14% e 15% para os protótipos, tipo “V’; tipo “W” e SC, protótipo sem concentrador, respectivamente. Para a tecnologia policristalina foram 15%, 19% e 18% seguindo a mesma ordem, durante este período. Foi realizada análise econômica para sistemas híbridos com e sem concentradores, com e sem baterias para armazenamento de energia para sistemas isolados ou estações de ecoturismo para regiões equatorial, tropical e temperada do Brasil. Embora o sistema híbrido com concentradores e baterias exija um capital inicial maior do que o sistema fotovoltaico sem baterias e sem concentradores eles permitem a complementaridade energética para estas regiões em períodos do dia de energia faltante para o fornecimento feito apenas com o sistema fotovoltaico.
The state-of-the-art of photovoltaic concentrators with hybridization of low concentration of solar radiation was evaluated under the following aspects: the work initially consisted in conducting a literature review on photovoltaic technologies and their manufacturing process, the factors that influence in their life cycle or your premature mortality, as well as the possibilities for the implementation and control of hybrid systems. Studies on concentration and models of concentrators were carried out. This work deemed at the study of photovoltaic hybridization, observing the cost/benefit ratio of electric power generation from the complementarity between more than one energy source: solar and diesel and, the elements of the photovoltaic degradation using concentrators. Prototypes were built for the study of the degradation process of photovoltaic systems with concentrators, for low concentration, with concentration factor around two. Two models were used, V-trough type and another for observation, like W-trough type, were fixed in the field under natural lighting during 6 months and in the laboratory, under UV radiation, to process of premature aging, for about 562 days. The monocrystalline technology suffered a degradation of 16%, 14% and 15% for the prototypes, type “V”; “W” and type SC, prototype without concentrator, respectively. Polycrystalline technology was 15%, 19% and 18% following the same order during this period. Economic analysis was performed for hybrid systems with and without concentrators, with and without batteries to store energy for isolated systems or stations of ecotourism for equatorial regions, tropical and temperate of Brazil. It was found that the hybrid system with concentrators and batteries requires an initial capital greater than the photovoltaic system without batteries and without concentrators, however, allow the energy for these regions are complementary in periods of the day missing energy to supply just done with the photovoltaic system.
Palavras-chave: Energia - Fontes alternativas
Recursos energéticos
Energia solar
Diesel
CNPq: Engenharia Agrícola
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Citação: SANT’ANNA, Vânia Reis de Souz. Análise de Sistemas Fotovoltaicos com Concentradores Fixos da Radiação Solar. 2015. 191f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2015.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/7321
Data do documento: 29-Out-2015
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