Dissertação

{pt_PT=The design and analysis of a prototype concentrated solar power installation with PV cells} {} EVALUATED

{pt=O aumento da procura de energia e a necessidade de diminuir as emissões de dióxido de carbono em todo o mundo levaram a um rápido desenvolvimento de tecnologias de energia renovável, incluindo sistemas de energia solar. As tecnologias solares de concentração, como a Energia Solar Concentrada (CSP) e a Fotovoltaica Concentrada (CPV), também ganharam interesse científico. Um coletor térmico fotovoltaico concentrado (CPVT) usa um feixe de luz concentrado para gerar calor útil e eletricidade simultaneamente. No âmbito desta, foi construído um protótipo de instalação de calha parabólica tipo CSP com células fotovoltaicas acopladas ao receptor (coletor de CPVT) e o seu desempenho foi analisado. A influência de diferentes tipos de células fotovoltaicas na produção de energia foi investigada. Os dados foram coletados usando multímetros, piranometros, termopares e uma camara infravermelha. Os resultados obtidos neste estudo foram comparados com outros disponí veis na literatura e foram propostas melhorias potenciais do sistema. Sob irradiância concentrada, as células de silício monocristalino e de silício amorfo alcançaram 13,54±0,24% e 7,69±0,14% de eficiência elétrica, respectivamente. A eficiência térmica do sistema foi igual a 77,20±6,09%., en=The rise of energy demand and the need to decrease carbon dioxide emissions worldwide led to a rapid development of renewable energy technologies, including solar energy systems. Concentration solar technologies, such as Concentrated Solar Power (CSP) and Concentrated Photovoltaics (CPV) have also gained scientific interest. A concentrating photovoltaic thermal (CPVT) collector uses a concentrated beam of light to generate useful heat and electricity simultaneously. In frames of the thesis, a prototype parabolic trough type CSP installation with PV cells attached to the receiver (CPVT collector) has been built and its performance has been analyzed. The influence of different types of PV cells on the energy output has been investigated. Data was collected using multimeters, pyranometers, thermocouples and an infra-red camera. The results obtained in this study have been compared with literature and potential improvements of the system have been proposed. Under concentrated irradiance monocrytalline silicon and amorphous silicon cells achieved 13,54±0,24% and 7,69±0,14% electrical efficiency respectively. The thermal efficiency of the system was equal to 77,20±6,09%.}
{pt=energia renovável, energia solar, energia solar concentrada, energia fotovoltaica concentrada, en=renewable energy, solar energy, concentrating solar power, concentrating photovoltaics}

julho 12, 2022, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Krzysztof Sornek

AGH University of Science and Technology

Investigador Principal

ORIENTADOR

Pedro Jorge Martins Coelho

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático