Desenvolvimento do módulo fotovoltaico concentrador estático helius 33x para sistemas autônomos

Abstract

A redução no custo da energia elétrica produzida em sistemas autônomos é possível pelo uso deconcentradores estáticos e células solares bifaciais. Neste sentido, o objetivo é apresentar o desenvolvimento teórico e experimental do módulo fotovoltaico concentrador estático HELIUS 33X com células solares bifaciais destinado a sistemas isolados da rede elétrica. O concentrador foi desenvolvido a partir de um método de desenho de sistemas ópticos lineares, por meio da óptica não formadora de imagens. A partir da análise da irradiação solar horária média mensal e da irradiação solar diária média mensal foi determinado o comportamento do HELIUS 33X justando os fatores de concentração horários e considerando as perdas ópticas. A partir da seleção de oito direções de raios solares incidentes projetados sobre o meridiano local, o método de traçado de raios, da lei da reflexão e dos fatores de concentração ajustados foi desenvolvido o sistema óptico do módulo concentrador HELIUS 33X. Constatou-se que o dispositivo desenvolvido possibilita uma produção de 106 % a mais de energia quando comparado a um módulo convencional com a mesma área de células solares. Um protótipo experimental foi desenvolvido para comparar os valores simulados e experimentais do módulo concentrador HELIUS 33X.