Pesquisadores da Universidade Cornell, nos Estados Unidos, utilizaram a modelagem de dinâmica de fluidos computacional (CFD) para avaliar como diferentes projetos de sistemas agrivoltaicos protegem as plantações contra danos causados pelo vento, comparando painéis solares convencionais com rastreamento solar a uma barreira natural formada por árvores.
“O fluxo de ar sob os painéis solares é um fator crucial para os sistemas agrivoltaicos. Se as condições forem muito ventosas, as plantações podem ser danificadas; se forem muito calmas, correm o risco de desenvolver míldio”, disse o autor correspondente Max Zhang à pv magazine. “Quantificamos a velocidade do vento sob os painéis solares em diversas configurações e a comparamos com as barreiras de vento agrícolas tradicionais. Os resultados ajudam a identificar estratégias para alcançar o fluxo de ar ideal sob os painéis solares em sistemas agrivoltaicos.”
A equipe explicou que, ao ajustar a inclinação dos painéis em sistemas de rastreamento horizontal de eixo único (HSAT), as instalações agrivoltaicas podem bloquear ventos prejudiciais ou permitir o fluxo de ar para aeração, dependendo das necessidades da cultura e das condições climáticas.
“As simulações revelaram três zonas de vento sob os painéis solares”, disse Zhang. “Primeiro, a velocidade do vento aumenta sob as fileiras frontais de painéis. Em seguida, o vento diminui na zona de proteção, oferecendo abrigo. Finalmente, a sotavento, a velocidade do vento retorna gradualmente aos níveis iniciais. Em condições de vento muito forte, os painéis solares reduziram a velocidade do vento em até 70% na zona de proteção, em comparação com a proteção praticamente nula de uma única fileira de árvores, que representa uma barreira contra o vento convencional.”
“Nosso estudo destaca os benefícios dos painéis solares com rastreamento solar, que acompanham o sol ao longo do dia”, acrescentou Zhang. “Em comparação com uma barreira de vento fixa, os painéis com rastreamento solar podem ser orientados para fornecer proteção em condições de vento forte, permitindo a circulação de ar durante períodos de calmaria. O novo design com a primeira fileira rebaixada oferece uma solução aerodinâmica para a zona de aceleração encontrada em outros cenários de agrivoltaica, alcançando até 86% de proteção na zona de abrigo em condições de vento extremo.”
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