Método de estimativa da influência do sombreamento parcial na geração energética de sistemas solares fotovoltaicos integrados em edificações

Autor: 
Clarissa Debiazi Zomer
Orientador: 
Ricardo Rüther
Resumo: 

Sistemas fotovoltaicos integrados a edificações inseridas em meio urbano tendem a receber sombreamentos parciais tanto do entorno quanto de elementos da própria edificação, além de apresentar limitações para o posicionamento dos módulos. Estes fatos comprometem a sua geração energética. Esta tese tem como objetivo propor um método simplificado para determinar um índice que quantifique a influência do sombreamento parcial no desempenho operacional de geradores solares fotovoltaicos integrados a edificações. O método consiste em identificar e quantificar o sombreamento em uma superfície, relacionar a fração de área sombreada com o percentual de redução da irradiação incidente no mesmo período e propor um índice de sombreamento (IS) que traduza as perdas na geração energética de sistemas parcialmente sombreados. O método foi desenvolvido para um estudo de caso teórico com sombreamento parcial simulado em duas cidades: Cingapura (1,35°N) e Florianópolis (27,48°S). Quatro estudos de caso reais, localizados em Cingapura e Florianópolis, foram analisados em detalhe em relação ao desempenho de cada um de seus subsistemas. Os parâmetros analisados foram: yield (produtividade), performance ratio (PR) e percentual de sombreamento (PS). O índice de sombreamento obtido através da etapa de simulação foi então aplicado em estimativas para se quantificar a energia gerada pelos estudos de caso e comparações entre simulação e dados reais foram conduzidas. Os resultados mostraram que o percentual de sombreamento de uma superfície na base anual se aproxima mais do percentual de redução da irradiação incidente no mesmo período do que quando estes valores são comparados em outras bases temporais, como horária, diária e mensal. Portanto, o percentual de sombreamento anual foi adotado como índice de sombreamento. O índice de sombreamento anual mostrou-se uma forma segura de se estimar a geração fotovoltaica de sistemas fotovoltaicos parcialmente sombreados tanto em cálculos manuais quanto em cálculos utilizando softwares computacionais. 

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