REALIZAÇÃO DE UM MODELO TRANSIENTE PARA SIMULAÇÃO DE PAINÉIS FOTOVOLTAICOS

Abstract

Sabe-se que a temperatura elevada das células fotovoltaicas é um dos principais fatores que podem afetar negativamente o desempenho dos painéis fotovoltaicos em condições reais de operação. Neste trabalho procurou-se desenvolver um modelo térmico capaz de gerar uma análise confiável da variação da temperatura de um painel fotovoltaico durante o período diurno de 4 dias característicos do ano. Para isso, como condições de contorno foram aplicados dados climatológicos da cidade de João Pessoa, Paraíba. Para desenvolver o modelo, aplicou-se o método dos volumes finitos (MFV) para uma geometria unidimensional por meio de uma análise numérica transiente. Para a modelagem, foi selecionado um painel da marca Shrap, modelo ND-220E1F. O modelo matemático desenvolvido foi executado em um código de programação no software MatLab e os resultados adquiridos foram comparados com dados de outros modelos da literatura. Além disso, realizou-se uma simulação utilizando o software Ansys, com a ferramenta Transient Thermal, e os dados adquiridos através desta simulação também foram comparados com os dados encontrados através do modelo desenvolvido neste trabalho. Por fim, foi realizada uma análise de sensibilidade paramétrica visando descobrir quais propriedades são mais influentes no modelo desenvolvido e o quanto pequenas variações nos valores destes parâmetros podem afetar o modelo. Os resultados dos dados transientes dos coeficientes adimensionais de sensibilidade foram plotados em gráficos para melhorar o entendimento de como cada parâmetro afeta o sistema. A comparação dos dados de sensibilidades dos parâmetros analisados foi feita através de uma classificação em ordem decrescente de importância.