Sistema BIPV ventilado leve para aplicações em telhados de baixa carga.
Pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Nanjing, na
China, projetaram um sistema fotovoltaico ventilado integrado à edificação
(VL-BIPV) que, segundo eles, pode representar uma solução ideal para telhados
com capacidade de carga limitada de menos de 15 kg/m2.
“O sistema VL-BIPV adiciona apenas 6 kg/m² de carga quando aplicado em
telhados, abordando efetivamente os desafios enfrentados pelos módulos
convencionais”, disse o autor correspondente da pesquisa, Chenglong Luo, à pv
magazine. “Além disso, em comparação com os sistemas fotovoltaicos
convencionais de telhado, o sistema VL-BIPV possui um canal de ventilação que
reduz efetivamente a temperatura dos módulos fotovoltaicos em ambientes
quentes, mitigando assim o impacto das altas temperaturas em sua operação
normal”.
O sistema é baseado em um módulo BIPV de 460 W que usa uma camada
frontal feita de polímero como alternativa ao vidro pesado.
“Devido ao seu processo de encapsulamento e materiais especiais, este
módulo pesa apenas cerca de 3 kg/m² e tem uma espessura de aproximadamente 1,8
mm”, explicou Luo. “Este módulo fotovoltaico atinge uma eficiência de 21,04%,
mantendo alta eficiência fotovoltaica e reduzindo o peso. Portanto, em
comparação com outros tipos de módulos, apresenta vantagens significativas nos
aspectos abrangentes de eficiência, estabilidade e custo, demonstrando um
potencial significativo para aplicações práticas”.
No artigo “Performance prediction of ventilated building-integrated photovoltaic system with lightweight flexible crystalline silicon module based on experimental fitting method”, publicado na Renewable Energy, Luo e seus colegas também explicaram que sob os módulos usados para o sistema VL-BIPV existe um canal de fluxo de ar que reduz sua temperatura de operação.
O sistema proposto passou por uma série de testes experimentais e simulações e seu desempenho foi comparado ao de um sistema fotovoltaico convencional de telhado sem qualquer resfriamento. Ambos os sistemas estavam localizados em um prédio universitário em Nanjing e tinham um ângulo de inclinação de 26 graus.
“Durante o teste, a intensidade da radiação solar foi de 908,05 W/m2 e a temperatura ambiente foi de 33,73 °C”, disseram os pesquisadores. “Pode-se observar que a corrente de curto-circuito do sistema VL-BIPV foi ligeiramente maior em 0,08 A em comparação com a do sistema convencional, enquanto a tensão de circuito aberto do sistema VL-BIPV foi 0,98 V maior”.
O teste indicou que o sistema VL-BIPV alcançou um aumento de 6,52% na
geração anual de energia em comparação com o sistema convencional, com uma
eficiência fotovoltaica geral de aproximadamente 1,07 vezes maior. “O sistema
VL-BIPV alcançou uma eficiência fotovoltaica variando de 18,91% a 19,29%, com
média de 19,06%, enquanto o sistema convencional alcançou uma eficiência
fotovoltaica variando de 17,19% a 17,59%, com média de 17,36%”, explicaram
ainda os pesquisadores.
A análise também mostrou que, ao longo da vida operacional de 25 anos de ambos os sistemas, a geração de energia do sistema VL-BIPV é de 28,67 kWh/W, o que excede a do sistema convencional em cerca de 1,78 kWh/W. “Além disso, as temperaturas médias e máximas mais altas das células no sistema VL-BIPV durante o ano são 58,39 C e 64,74 C, respectivamente, ambos abaixo do pico do sistema convencional em 68,34 C”, disse o grupo.
Mais detalhes sobre os custos do sistema e a maturidade comercial não foram fornecidos no estudo. (pv-magazine-brasil)
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