As inovações e desenvolvimentos promissores no setor solar fotovoltaico não param de surgir, tornando a energia solar fotovoltaica como a principal aposta para um futuro de autossuficiência energética.
Módulo fotovoltaico-térmico com eficiência de quase 80%
Um grupo de cientistas indiano conseguiu desenvolver um módulo fotovoltaico-térmico capaz de atingir uma eficiência total combinada de 79,6%.
Este valor resulta da combinação dos 13% de eficiência elétrica garantidos pelo painel solar, com os 66,6% de eficiência térmica.
O sistema em questão foi construído com recurso a um painel fotovoltaico retangular de 100 W, em conjunto com a aplicação de uma técnica de arrefecimento baseada em material de mudança de fase que usa biochar (carvão vegetal produzido a partir de biomassa e muito rico em carbono) extraído de uma planta aquática denominada jacinto-de-água. Esta planta pode ser encontrada principalmente no sudeste asiático e na América do Sul.
Segundo o investigador Dudu Das, este sistema baseado em água tem a capacidade de aquecer a mesma ao ponto da temperatura ser suficiente para uma utilização doméstica.
Como nasceu este sistema solar fotovoltaico-térmico
O painel de 100 W que foi utilizado para construir este sistema foi facultado pela indiana Central Electronics Limited, tendo sido empregue em conjunto com o mesmo um absorsor de configuração espiral retangular com tubos de cobre com 7.9 mm de diâmetro, e o material de mudança de fase baseado em biochar.
Os tubos foram então fixados na superfície traseira do painel fotovoltaico, com recurso a um adesivo de condutividade térmica 0,14 W por milikelvin. Depois disso, uma camada de apenas 10 mm de material de mudança de fase baseado em biochar foi inserida a partir de um canto, começando a preencher o espaço diagonalmente.
Após isto, o painel solar fotovoltaico foi então isolado com uma camada de espuma de polietileno, e uma tampa de acrílico teve de ser colocada de forma a proteger o sistema de humidade, impurezas e vento.
A melhor eficiência energética conseguida pelo painel foi obtida quando o mesmo foi testado no exterior com um ângulo de inclinação de 26 graus.
Segundo os cientistas, o composto de biochar regulou com sucesso a fuga térmica do sistema fotovoltaico-térmico, e graças a isso a eficiência térmica, mesmo após uma a descida da radiação solar, permaneceu perto dos 50%, sendo que sem o composto o valor provável seria de 38%. Este valor atingiu picos entre 60,3% e 71,2%.
“A condutividade térmica do material de mudança de fase é aumentada em até 1,55 vezes com a adição de biochar de jacinto-de-água como matriz de suporte”, disseram os cientistas, destacando a importância deste composto.
Concluíram ainda referindo que: “Uma informação interessante que o trabalho apresentou é que a diferença na saída elétrica entre o sistema fotovoltaico-térmico com composto de mudança de fase e o sistema fotovoltaico, durante as horas de pico do sol, pode chegar a 18 W”.
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