Dissertação

{pt_PT=Análise do desempenho do CPVT da Solarus AB} {} EVALUATED

{pt=Este trabalho debruça-se sobre o coletor fotovoltaico-térmico com concentração solar (CPVT), desenvolvido pela empresa sueca Solarus AB, com o objectivo de estudar as suas características eléctricas e térmicas e relacioná-las não só com efeito de concentração solar como também da região geográfica da sua instalação. Para tal a Solarus disponibilizou um coletor bem como materiais necessários à sua montagem, a qual foi realizada no campus do Instituto Superior Técnico no Tagus Park. De forma a estudar este dispositivo, recorreram-se a diversos modelos para traduzir o funcionamento do coletor: modelo equivalente elétrico, modelo térmico de elementos finitos de modo a se conseguir estimar temperaturas de funcionamento das células fotovoltaicas, modelo 3D de modo a se simularem as reflexões da radiação que chegava ao mesmo. Com as medições feitas no local da montagem, fez-se uma validação dos modelos desenvolvidos, tendo-se assim realizado algumas aproximações relativamente ao funcionamento do coletor em zonas geográficas e épocas do ano diferentes. Obtiveram-se resultados para Portugal e Suécia em situação de inverno e verão em ambas as regiões. Verificou-se que ao nivel do desempenho eléctrio, os rendimentos em ambos os locais eram muito semelhantes, sendo contudo produzidas maiores potências eléctricas em Portugal devido à maior e mais duradoura exposição solar. Relativamente ao desempenho térmico, apenas se confirmou neste trabalho a eficácia do sistema de refrigeração utilizado, tendo-se percebido também que se atinge um potencial térmico para a produção de energia térmica satisfatório em ambos os países à excepção da Suécia para o mês de inverno simulado. , en=The objective is to study the Solarus's AB CPVT electrical and thermal characteristics and, relate them not only with the concentration effect but also regarding the location where it will be installed. For this Solarus provided one power collector and the needed materials for its installation, which was done in the Instituto Superior Técnico campus at Tagus Park. In order to study this device, several models were developed so that it could be possible to describe the power collector functioning: electrical model, finite element thermal model so that the working temperatures of the photovoltaic cells could be estimated, a 3D model to understand the reflection of the sun radiation on the collector surfaces. With the experimental measurements, it was possible to validate and adjust the developed models so that these could be used to approximate the power collector behaviour at different geographic locations and as well as at different year seasons. Results for Portugal and Sweden were obtained for a winter and summer month. Bearing in mind the electrical performance, the efficiency in both countries is similar, when the refrigeration system is working, although higher power outputs are obtained at the Portuguese region as well as more sun exposition is achieved. Speaking about the thermal performance, it was possible to confirm that the implemented refrigeration system has a good performance on cooling down the photovoltaic cells and, that both countries have a good thermal potential with the exception of Sweden in the winter season. }
{pt=CPVT;Concentraçãor;Rendimentos;Células FV, en=CPVT;Concentration;Efficiency;PV Cell}

Novembro 27, 2018, 15:30

Orientação

ORIENTADOR

Paulo José da Costa Branco

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado

ORIENTADOR

João Filipe Pereira Fernandes

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar