Pesquisadores dos Emirados Árabes Unidos (EAU) desenvolveram uma nova técnica de resfriamento de módulos fotovoltaicos bifaciais baseada em um resfriador de névoa posicionado entre os dois lados do painel. Eles a testaram no clima extremamente quente dos Emirados Árabes Unidos e obtiveram ganhos significativos.
“A novidade da nossa pesquisa reside no desenvolvimento de um novo tipo de painel solar chamado painel fotovoltaico bifacial sanduíche (sbPV)”, disse o autor correspondente Zafar Said à pv magazine. “Ao contrário dos painéis solares tradicionais, que sofrem perdas de eficiência em condições extremamente quentes, nosso projeto com resfriamento por névoa mantém uma temperatura mais baixa, aumentando significativamente a eficiência e a produção de energia.”
Para formar o sbPV, a equipe utilizou dois painéis monocristalinos monofaciais de 60 W e os instalou em uma configuração costas com costas. Entre eles, um sistema de resfriamento por névoa foi modificado para se adequar à instalação: 16 bicos de névoa foram instalados atrás do painel frontal e 16 atrás do painel traseiro. Tubos de PVC canalizavam a água de um tanque de água usando uma bomba d’água, com uma bandeja coletora sendo usada para coletar a água usada. A pressão de trabalho é de 0,7 MPa com vazão máxima de 8 L/min.
O sistema foi então instalado no telhado da Universidade de Sharjah, nos Emirados Árabes Unidos, com um ângulo de inclinação fixo e uma altura de 30 cm da superfície. Uma camada de tinta branca foi aplicada na superfície inferior para aumentar a reflexão. Um sistema de referência monofacial adicional, também de 60 W, foi instalado no mesmo telhado. Os sistemas foram então testados em três cenários: dias ensolarados sem um refrigerador de névoa; dias ensolarados com um refrigerador de névoa; e dias nublados com um refrigerador de névoa.
“Um dos resultados mais notáveis foi o aumento considerável na produção de energia que observamos”, disse Said. “Em condições extremamente quentes, típicas do clima dos Emirados Árabes Unidos, nossos painéis bifaciais sanduíche com resfriamento de névoa geraram até 37% mais eletricidade em dias ensolarados e até 46% mais em dias nublados do que os painéis solares unifaciais padrão. Além disso, as temperaturas dos painéis foram drasticamente reduzidas — em até 34% na parte frontal — o que contribui significativamente para esse desempenho aprimorado.”
De acordo com a equipe de pesquisa, o novo sistema demonstrou uma produção anual de energia de 45,34 kWh/m² a mais do que os sistemas monofaciais, correspondendo a um ganho econômico anual de US$ 5,48/m². Especificamente, a geração esperada do painel sbPV ao longo de um ano foi calculada em 167,38 kWh/m², em comparação com 122,04 kWh/m² do módulo de referência.
“Estamos planejando explorar novos aprimoramentos dessa tecnologia. Pesquisas futuras se concentrarão na incorporação de painéis solares de segunda vida ao projeto sanduíche para melhorar a sustentabilidade e reduzir o impacto ambiental”, acrescentou Said, observando que a técnica proposta foi patenteada. “Além disso, investigaremos a otimização do mecanismo de resfriamento por névoa para reduzir ainda mais o consumo de água e o uso de energia, tornando-o ainda mais prático e ecologicamente correto.”
O sistema foi apresentado em “Maximizing solar photovoltaic efficiency with Mist Cooled sandwich bifacial panels under extreme hot climate conditions”, publicado na Energy Conversion and Management. Pesquisadores da Universidade dos Emirados Árabes Unidos e da Universidade de Sharjah participaram da pesquisa.
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