O objetivo deste trabalho é modelar a arquitetura de uma usina solar fotovoltaica arrefecida intitulada UFVa, utilizando um protótipo de verificação. A metodologia se baseia na medição, verificação e análise dos dados de temperatura e produção de energia elétrica dos strings de teste (arrefecido) e comparação (não arrefecido), estudo do comportamento da alimentação de água do sistema de arrefecimento e o impacto das condições climáticas na operação do protótipo de UFVa. Por meio das análises dos dados constatou-se que, para o período entre as 09h00min e as 17h30min, os módulos PV do string de teste sempre operam com temperaturas inferiores aos módulos PV do string de comparação. Durante o período de testes, no qual a temperatura dos módulos PV do string de comparação operou acima de 55,0°C, as temperaturas médias e máximas registradas nos módulos PV do string de teste foram inferiores a 37,0 °C, operando sempre abaixo da temperatura nominal de operação da célula (NOCT). A produção de energia elétrica no string de teste superou a do string de comparação em 3,0kWh/dia. Portanto, o sistema de arrefecimento reduz a temperatura de operação dos módulos PV, principalmente no período de máxima geração elétrica, que corresponde ao período das 11h00min às 15h00min, proporcionando ganhos médios de rendimento de 5,9% na produção de energia, 10,3% na potência e 5,4% no FC. / In this work we use a verification prototype to model the architecture of a solar photovoltaic power plant equipped with a cooling system. The power plant we model is called UFVa. The methodology is based on the measurement, verification, and data analysis of temperature, electricity generation, test strings (cooled) and comparison strings (not cooled), along with a study of the water feeding behavior of the cooling system, and the impact of climatic conditions in the UFVa prototype operation. By analyzing the data we observed that, for the period between 09:00am and 5:30pm, the PV modules of the test string operate at temperatures below those of the PV modules of the comparison string. During the tests, in which the temperature of the PV modules of the comparison string operated above 55.0°C, the average and the maximum temperatures recorded in the PV modules of the testing string lied below 37.0°C, operating below the NOCT. Regarding the generation of electricity, the test string generated 3.0 kWh/day more than the comparison string. Hence, the cooling system decreases the operating temperature of the PV modules, particularly during the maximum power generation period which is from 11am to 3pm. This leads to efficiency average gains of up to 5.9% in the generation of electricity, 10.3% in the power, and 5.3% in the PR and PF.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-22072016-163255 |
| Date | 30 November 2015 |
| Creators | Vinícius Oliveira da Silva |
| Contributors | Miguel Edgar Morales Udaeta, Jose Aquiles Baesso Grimoni, Paulo Hélio Kanayama |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Engenharia Elétrica, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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