Transferência de calor em sistema heliotérmico-fotovoltaico

Abstract

O presente trabalho tem como finalidade o estudo numérico e experimental de um sistema heliotérmico-fotovoltaico CPV-T (do inglês, Concentrated photovoltaic and thermal) que consiste em utilizar células fotovoltaicas monocristalinas, resfriadas por um fluido que escoa por dentro do coletor solar, visando aproveitar ao máximo a energia fornecida pelo sol. Primeiramente foi feito um estudo numérico de transferência de calor no receptor através da modelagem do sistema célula-fluido para dois modelos diferentes, utilizando um código no software Matlab. Os resultados numéricos mostraram que o sistema tem melhor eficiência ao ser resfriado pela água ao invés do ar e também tem melhor aproveitamento térmico ao afastar a célula fotovoltaica do vidro, devido a presença de ar confinado entre as mesmas. Além de construir o protótipo do concentrador solar, também foram feitos estudos experimentais no protótipo construído. Apesar dos problemas técnicos ocorridos durante os ensaios experimentais, obteve-se 168 C na superfície da célula com aproveitamento térmico do ar de aproximadamente 40%, valores próximos aos calculados numericamente, 250 C e 55%, respectivamente.