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Resumo

O acúmulo de impurezas na superfície de painéis fotovoltaicas prejudica a eficiência da geração de energia, pois, causa sombreamento nas células. As células afetadas deixam de gerar eletricidade e passam a se comportar como dissipador de energia elétrica provocando no painel aquecimento e prejudicando todo o sistema. Com painéis solares térmicos o raciocínio é semelhante, uma vez que também estarão expostos ao acúmulo de fuligem, poeira e várias outras formas de poluição, impedindo a absorção da totalidade da radiação incidida sobre os mesmos. De forma geral, além da redução do rendimento, o acúmulo de impurezas por tempo prolongado pode causar manchas e corrosão nos módulos, reduzindo a produtividade do painel solar e a sua vida útil. Desta forma, o presente projeto desenvolveu um protótipo de um sistema automatizado, de baixo custo e voltado a locais de difícil acesso, para higienização da superfície superior de painéis solares térmicos e fotovoltaicos planos agrupado a um modelo de sistema de reaproveitamento de água. Utilizou-se o software SketchUP para modelagem tridimensional do protótipo e do sistema de reaproveitamento de água e o software Fritzing para desenho do conjunto eletrônico do sistema. Para mais, descreveu-se seu funcionamento e testou-se o alcance de limpeza do protótipo.[/vc_column_text][vc_column_text]

Introdução

Muitas empresas estão aplicando o conceito de desenvolvimento sustentável, adotando atitudes e políticas ecologicamente corretas. A energia solar, renovável e limpa, é uma dessas alternativas para gerar eletricidade (ARAMIZU, 2010). Segundo Santos (2007), além da geração de eletricidade através do uso de células fotovoltaicas, o aquecimento de água através de sistemas com coletores solares são aplicações viáveis de utilização nos setores residenciais e industriais.

Segundo o Relatório da Situação Global das Renováveis (2016), que avalia a situação das energias renováveis ano base 2015, o mercado de energia solar fotovoltaica cresceu 25% em relação a 2014 atingindo um total mundial de 227 GW de capacidade instalada. Para os Coletores solares térmicos e de arrefecimento, a capacidade global aumentou mais de 6% em 2015, atingindo uma capacidade acumulada estimado de 435 GWth no final do ano de 2015 para os coletores para aquecimento de água e 1,6 GWth para coletores para arrefecimento; capacidade suficiente para fornecer cerca de 357 TWh de calor anualmente.

Os motivos do crescimento contínuo estão relacionados a resultados favoráveis em pesquisas realizadas nos últimos 10 anos, resultando em aumento da eficiência dos módulos e diminuição considerável nos custos de produção, sinalizam assim boas perspectivas futuras, inclusive para aplicações de maior porte (FADIGAS, 2012).

No caso do Brasil, o mesmo conta com valores de radiação solar anual média comparáveis às melhores regiões do mundo (TIBA, 2000) e até superiores a países europeus onde tais tecnologias de aproveitamento de energia solar são mais consolidadas, além de grandes reservas de quartzo de qualidade, que podem gerar uma importante vantagem competitiva para a produção de silício com alto grau de pureza, células e módulos solares, produtos estes de alto valor agregado (EPE, 2012).

Porém, o acúmulo de impurezas, tanto em painéis fotovoltaicos como em coletores solares, diminui a eficiência dos mesmos. No caso de sujeira na superfície das placas fotovoltaicas, sua eficiência na geração de energia é prejudicada, pois, de forma intuitiva, um eventual acúmulo de sujeira causa sombreamento nas células. A(s) célula(s) afetada(s) deixa(m) de gerar eletricidade e passa a se comportar como dissipador de energia elétrica provocando no painel aquecimento e prejudicando todo o sistema. Para os coletores solares, o raciocínio é semelhante já que, inevitavelmente, estarão expostos ao acúmulo de fuligem, poeira e várias outras formas de poluição, impedindo a absorção da totalidade da radiação incidida sobre os mesmos.

Desta forma, o presente trabalho consiste no desenvolvimento de um protótipo automatizado e de baixo custo para facilitar a limpeza e higienização da superfície superior de painéis solares térmicos e fotovoltaicos planos, em ambientes em que tais tecnologias se encontram em áreas de difícil acesso e/ou em ambientes em que a limpeza dos painéis seja periódica. Com isso, busca-se aumentar a eficiência e a vida útil dos painéis. O sistema foi montado e testado para limpeza de três painéis solares, entretanto, dimensionou-se o mesmo modelo de projeto para a limpeza de 50 painéis. Como forma de tornar o modelo mais sustentável, agrupou-se o projeto a um sistema de reaproveitamento da água da chuva e/ou a mistura presente no reservatório (água e sabão). Este último foi feito através da modelagem 3D por meio do ScketchUp.[/vc_column_text][vc_column_text]

Autores: Michelle Melo Cavalcante; José Elias Carvalho Marcelino; Danielle B. M Delgado e Esdriane Cabral Viana.

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