Banca de DEFESA: GUILLERMO ANDRÉS RODRÍGUEZ CANTOR

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: GUILLERMO ANDRÉS RODRÍGUEZ CANTOR
DATA: 20/02/2017
HORA: 10:00
LOCAL: Auditório do CEAR
TÍTULO: INFLUÊNCIA DOS FATORES CLIMÁTICOS NO DESEMPENHO DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS EM REGIÕES DE CLIMA TROPICAL
PALAVRAS-CHAVES: energias renováveis, energia solar, energia elétrica, raios eletromagnéticos, efeitos fotovoltaico, materiais semicondutores, módulos fotovoltaicos, eficiência energética.
PÁGINAS: 174
GRANDE ÁREA: Outra
ÁREA: Fontes Alternativas de Energia
RESUMO: O constante aumento da populacao mundial cria uma demanda crescente por energia. As fontes de energia convencionais, alem de poluirem, impactam diretamente na economia. Os governos estao cada vez mais conscientes dos impactos causados pelo “desenvolvimento” do homem, e buscam um maior consumo de “energias limpas” para contribuir assim na reducao dos efeitos causados pela producao e utilizacao de combustiveis fosseis. Por isso, novas fontes de energia, de tipo renovavel, aparecem hoje como solucoes sustentaveis, duradouras e capazes de resolver alguns desses impasses. Dentre as energias renovaveis, atualmente disponiveis, e possivel citar a eolica, a solar fotovoltaica, a solar termica, a biomassa, a das mares e a geotermica, entre outras. O Sol foi e e a fonte de energia mais importante para desenvolvimento do homem. Esta energia e responsavel pelo crescimento das plantas, pela origem dos ventos, pelo ciclo da agua, e e tambem a razao pela qual temos diferentes climas no planeta Terra. A energia solar e recebida pelas plantas, e, por meio do processo de fotossintese, e transformada em alimento. Essa energia pode ser consumida posteriormente pelos humanos, ou pode ser transformada em outros tipos de energia como, por exemplo, na queima de lenha para produzir calor ou para cozinhar (biomassa por combustao). A energia do Sol tambem e responsavel pela geracao dos ventos e dos diferentes climas na Terra. O Sol esquenta de forma diferente a superficie da Terra segundo a localizacao no globo terrestre. Os ventos se formam pela diferenca de pressao e temperatura entre as camadas de ar da atmosfera. Quando uma camada de ar sobre uma regiao e aquecida pelo Sol, ela sobe; porem, seu lugar sera preenchido pelas massas de ar frio. Esses ventos podem ser aproveitados para gerar energia eletrica ou mecanica segundo as condicoes da regiao e as necessidades locais. A energia solar e transmitida a Terra por meio da radiacao solar, que sao raios eletromagneticos com diferentes comprimentos de onda e diferentes amplitudes. A captacao do calor do Sol e a transformacao da energia eletromagnetica solar em energia termica pelos corpos e materiais que recebem sua radiacao. Quando as ondas eletromagneticas incidem sobre um corpo que tem a capacidade de absorver radiacao, a energia eletromagnetica e transformada em energia cinetica e transmitida para os atomos que compoem esse corpo. 18 A energia fotovoltaica, por sua vez, se origina da transformacao direta da radiacao solar em energia eletrica. Para tal, sao utilizados materiais semicondutores, que sao capazes de produzir uma diferenca de potencial eletrico durante o processo de absorcao da energia proveniente do Sol. A unidade basica de conversao, utilizada nesse tipo de aproveitamento da energia solar, e conhecida como celula fotovoltaica. As primeiras celulas fotovoltaicas, que foram desenvolvidas na Alemanha pelo engenheiro Bruno Lange, convertiam em eletricidade apenas 1% da energia solar incidente na superficie da celula solar. Com melhorias tecnologicas, os pesquisadores Fuller, Pearson, Chaplin e Ohl criaram a celula do silicio em 1954, alcancando uma eficiencia de conversao de quase 4%. Atualmente, ja se obtem eficiencias de conversao que excedem 20% em celulas de silicio cristalino, utilizando juncao simples, e que excedem 40% em celulas de multijuncao com concentradores, como se mostra na Figura 1. Contudo, o desafio atual e recorrente, e estabelecer processos de fabricacao inovadores, e utilizar materiais de alto desempenho, de modo a aproveitar de forma mais eficiente a maior parte da energia disponivel na superficie de coleta dos modulos fotovoltaicos. Os valores de eficiencia dos modulos fotovoltaicos dependem nao somente de fatores internos, mas tambem de fatores externos. Dentre os internos pode-se destacar a composicao e a pureza de cada material, os metodos de fabricacao, a estrutura das celulas, os cabos e as conexoes eletricas. Dentre os fatores externos podem ser citados o sombreamento por arvores e/ou por nuvens, a chuva, a poeira, a radiacao, a temperatura ambiente, a umidade relativa do ar e a velocidade e a direcao do vento. Sendo os fatores externos nao controlaveis, diferentes pesquisas tem sido desenvolvidas de modo a procurar entender os efeitos desses fatores. Devido a sua forte influencia no desempenho eletrico dos modulos fotovoltaicos, a radiacao e a temperatura ambiente sao os fatores externos mais estudados. Entretanto, muitos autores estudam o impacto da temperatura ambiente sobre a celula fotovoltaica, mas poucos analisam, de maneira abrangente, como outros fatores climaticos atuam sobre a determinacao da temperatura interna (temperatura de operacao) da celula. Alem disso, ainda sao escassos os estudos que abordam o impacto destes fatores ambientais em regioes de clima tropical, tal como na Regiao Nordeste do Brasil. Assim, a presente dissertacao visa analisar modelos utilizados para calcular e prever os valores de temperatura de operacao de modulos fotovoltaicos assim como valores de eficiencia de modulos fotovoltaicos em funcao dos fatores climaticos de regioes tropicais. Esta analise nos permitira antecipar os valores de potencia a ser extraida dos sistemas fotovoltaicos instalados nesta regiao. Para isso, neste projeto utilizou modulos fotovoltaicos de silicio monocristalino, avaliando por meio de bancada experimental, os seus desempenhos em funcao das condicoes reais de operacao, conectados num inversor ligado na rede eletrica, e caracterizando por meio de modelos matematicos, a dependencia da geracao de energia eletrica em funcao dos mais diversos aspectos climaticos locais.
MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1474490 - JOAO MARCELO DIAS FERREIRA
Interno - 337396 - JOSE MAURICIO ALVES DE MATOS GURGEL
Interno - 1984067 - KLEBER CARNEIRO DE OLIVEIRA
Externo ao Programa - 1883033 - GILBERTO AUGUSTO AMADO MOREIRA