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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/6970
Tipo do documento: Tese
Title: Análise comparativa dos parâmetros de eficiência de um sistema de fotovoltaico bifacial em relação a painéis policristalinos e monocristalinos half cell
Other Titles: Comparative analysis of the efficiency parameters of bifacial photovoltaic system in relation to monocrystalline and monocrystalline half-cell panels
Autor: Ferruzzi, Yuri 
Primeiro orientador: Souza, Samuel Nelson Melegari de
Primeiro membro da banca: Nogueira, Carlos Eduardo Camargo
Segundo membro da banca: Siqueira, Jair Antonio Cruz
Terceiro membro da banca: Fischborn, Marcos
Quarto membro da banca: Santos, José Airton Azevedo dos
Resumo: Os módulos bifaciais têm a vantagem de captar a luz solar, tanto na parte frontal, quanto na posterior, portanto, são capazes de produzir quantidades mais significantes de energia, em comparação com os módulos padrão (monofaciais). No entanto, seu desempenho depende da distribuição espacial da irradiância incidente na superfície do módulo traseiro, que é fortemente afetada por várias condições específicas do local, como albedo, altura do módulo em relação ao solo e o ângulo de inclinação. Estudou-se as medidas de mudança de altura para três tipos de camada refletora, Latossolo Roxo distrófico, fundo prata (TP 40 sem pintura) e fundo verde (código Ral 6001), e seus efeitos, como o rendimento de energia de 8 módulos bifaciais voltados para o Norte com inclinação constante de 35 graus. A medida da camada refletora respondeu adequadamente para cada camada proposta. As medidas dos piranômetros apresentaram índices de 0,151 para o Latossolo roxo, 0,415 para a cor Verde e 0,605 pra a cor Prata. Seguindo a otimização do ângulo de inclinação dos módulos bifaciais dependentes do local, albedo e elevação do módulo, identificou-se que o rendimento energético do módulo bifacial, em teste, aumenta com o albedo. Além disso, o desempenho também aumenta com a altura dos módulos, partindo de valores na ordem de 16,62 % de eficiência, na camada refletora mais baixa, a 19,32%, no lado AC do inversor. Na camada mais refletora (prata), os índices chegam a 21,31% no lado de DC, que estão de acordo com o manual do fabricante. As análises estatísticas “ANOVA” e teste de Tukey, mostraram a confiabilidade dos dados. Por meio da simultânea produção de energia em módulos policristalinos convencionais, monocristalinos e monocristalinos tipo half cell, foi possível comparar a relação de produção de energia entre as tecnologias, o que mostrou um ganho do sistema bifacial, com uma maior produção de energia em todos os casos, com ganhos de 13,93% a 31,41% na produção de energia. Destaca-se assim, os benefícios do uso da tecnologia bifacial em sistemas de energia solar em relação aos módulos bifaciais instalados. Observou-se ainda, o efeito do sombreamento na parte inferior dos módulos bifaciais, o efeito de perdas térmicas, reduzindo a eficiência dos painéis em até 0,63%. Também se observou o efeito do sombreamento frontal, mostrando-se a versatilidade dos módulos bifacial em produzir energia com o sombreamento parcial e total dos módulos.
Abstract: Bifacial modules have the advantage of capturing sunlight both in the front and back, so they are able to produce greater amounts of energy compared to standard (monofacial) modules. However, its performance depends on the spatial distribution of the incident irradiance on the surface of the rear module, which is strongly affected by various site-specific conditions such as albedo, module height relative to the ground and the angle of inclination. Height change measurements were studied for three types of reflective layer, dystrophic purple Latosol, silver background (TP 40 unpainted) and green background (Ral code 6001) effects of 8 bifacial modules facing north with constant inclination of 35 degrees. The measure of the reflective layer, responded adequately to each layer proposed. The measurements of the pyranometers showed indices of 0.151 for the purple Latosol, 0.415 for the Green color and 0.605 for the Silver color. Following the optimization of the inclination angle of the bifacial modules dependent on the site, albedo and elevation of the module, it was identified that the energy yield of the bifacial module under test increases with the albedo, but in addition, the performance also increases with the height of the modules, values in the order of 16.62% efficiency, in the lowest reflective layer, at 19.32% on the AC side of the inverter. In the most reflective layer (silver) the indexes reach 21.31% on the DC side that are in accordance with the manufacturer’s manual. The statistical analysis "ANOVA" and Tukey test, showed the reliability of the data. Through the simultaneous energy production in conventional polycrystalline and monocrystalline modules, and half Cell monocrystalline, it was possible to compare the energy production relationship between the technologies, which showed a gain of the bifacial system, with higher energy production in all cases, with gains of 13.93% to 31.41% in energy production. Thus, the benefits of using bifacial technology in solar energy systems in relation to the bifacial modules installed. It was also observed that the effect of shading at the bottom of the bifacial modules, the effect of thermal losses, reducing the efficiency of the panels by up to 0.63%. It also observed the effect of frontal shading, showing the versatility of the bifacial modules in producing energy with the partial and total shading of the modules.
Keywords: Energia
Eficiência
Células fotovoltaicas bifaciais
CNPq areas: AGROENERGIA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Energia na Agricultura
Campun: Cascavel
Citation: Ferruzzi, Yuri. Análise comparativa dos parâmetros de eficiência de um sistema de fotovoltaico bifacial em relação a painéis policristalinos e monocristalinos half cell. 2023. 149 f. Tese( Doutorado em Engenharia de Energia na Agricultura) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/6970
Issue Date: 6-Mar-2023
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia de Energia na Agricultura (CVL)

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