Painéis Solares Curvos: Novo algoritmo para calcular o desempenho
Um grupo de investigadores japoneses do Centro de Investigação GX da Universidade de Miyazaki desenvolveu um algoritmo inovador para melhorar a precisão dos cálculos de desempenho de dispositivos solares fotovoltaicos (PV) curvos.
Novo algoritmo para painéis solares curvos
A equipa, liderada por Kenji Araki, Yasuyuki Ota e Kensuke Nishioka, publicou o estudo na revista Applied Sciences no início de Junho. O objetivo é superar as limitações dos modelos tradicionais de painéis fotovoltaicos, que normalmente assumem superfícies planas.
Os modelos convencionais para dispositivos fotovoltaicos não são adequados para superfícies não planas, o que leva a imprecisões nas previsões de desempenho dos PV curvos, segundo o estudo. Este problema é particularmente relevante para aplicações de sistemas solares fotovoltaicos integrados em veículos (VIPV).
Desenvolvimento de algoritmos inovadores
Para resolver esta questão, os investigadores desenvolveram dois algoritmos baseados em cálculos vetoriais e geometria diferencial para descrever superfícies curvas e considerar a irradiância solar não uniforme.
Fonte: Applied Sciences
O estudo envolveu a monitorização da produção de energia de um painel solar curvo comercial instalado num Toyota Prius 40 series.
Os investigadores recolheram dados em quatro ângulos de orientação diferentes e em diversas condições meteorológicas.
Resultados promissores
Os investigadores descobriram que os modelos tradicionais de PV planos super-estimavam o desempenho dos painéis solares curvos.
Em contraste, os novos algoritmos fornecem resultados que se aproximam muito dos dados observados, especialmente em dias de céu claro.
Potenciais além dos sistemas fotovoltaicos integrados em veículos
O método de cálculo validado tem aplicações potenciais além dos VIPVs, incluindo fotovoltaicos integrados em edifícios (BIPVs), drones e agrivoltaicos.
A modelagem precisa de superfícies curvas pode melhorar a compreensão e o desempenho destas tecnologias, que frequentemente envolvem instalações de painéis fotovoltaicos não planas.
Desafios persistentes e considerações futuras
Apesar do sucesso dos novos algoritmos, os investigadores reconhecem que ainda existem desafios. Um dos problemas é a típica relação de cobertura dos dispositivos solar fotovoltaico nos tetos dos veículos, que é cerca de 70%.
Esta baixa relação de cobertura afeta a eficiência de conversão de energia e representa uma restrição mecânica que os estudos futuros precisam abordar.
