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KRENZINGER, Arno; Silveira, Heston. Desenvolvimento de um coletor híbrido térmico/fotovoltaico. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENERGIA SOLAR, 2007, Fortaleza. Anais... Fortaleza: ABENS, 2007.
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Resumo

A conversão da irradiação solar em energia térmica para a produção de água quente é feita em coletores solares térmicos e a conversão em energia elétrica é feita em módulos fotovoltaicos. A partir desta situação surge a possibilidade de unir um módulo fotovoltaico a um coletor térmico, montando o que é conhecido por coletor híbrido Térmico/Fotovoltaico (PVT). Trabalhos realizados anteriormente antecipam valores de eficiência significativamente maiores que as eficiências dos sistemas separados. Neste tipo de sistema temos uma otimização da área de captação de radiação solar. Outra característica que se evidencia é o aumento relativo na eficiência da célula solar fotovoltaica em função do resfriamento a partir do líquido que é da ordem de 10% a 30%. O objetivo principal deste trabalho é apresentar resultados preliminares da montagem de um equipamento híbrido Térmico/Fotovoltaico e analisar o comportamento das temperaturas no elemento que compõem o coletor. Para a realização do trabalho foi utilizado um módulo fotovoltaico convencional, de 100 WP nominal, com cerca de 0,8 m² de área, sendo montado sobre uma chapa metálica com tubos de cobre separadas de 0,10 m um do outro. Foram realizados ensaios preliminares da variação da temperatura de entrada e saída, obtendo os primeiros valores do seu fator remoção de calor e o coeficiente de perdas global, bem como foi realizada uma análise da temperatura ao longo do comprimento da serpentina. Todos os ensaios foram realizados enquanto os tubos do coletor térmico eram percorridos por um líquido.

Abstract

Solar irradiation conversion is usually performed by thermal solar collectors to produce hot water and by photovoltaic modules to obtain electric energy. Then is useful assemble both thermal solar collectors and photovoltaic modules into a single thermal-photovoltaic hybrid collector. Previous works anticipate efficiency values much higher than separated systems. In this kind of system we have an optimization of the solar irradiation collection area. Another evident feature of this system is the relative increase of the efficiency of the photovoltaic conversion due to the cell chilling, which is about 10% to 30%. The main goal of this work is present the construction of a hybrid equipment (thermal and photovoltaic) and measure the temperatures in the collector. To achieve this, it was used a conventional photovoltaic module of 100 WP nominal, with 0.8 m² area. This hybrid collector was build on a metallic plate with copper serpentine tube arrangement. We performed preliminary measurements of the inlet and outlet temperatures, obtaining values for heat removal factor and overall loss coefficient, as well the temperature values along the length of the serpentine.
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