De acordo com pt.wedoany.com-Uma equipa de investigação da Universidade Artvin Çoruh, na Turquia, determinou recentemente através de experiências os parâmetros operacionais ótimos para a tecnologia de arrefecimento por eletropulverização aplicada a painéis de células fotovoltaicas, com o objetivo de melhorar o desempenho dos painéis com consumo mínimo de água.
A tecnologia de arrefecimento por eletropulverização utiliza alta voltagem para transformar líquido em gotículas finas carregadas, distribuindo-as uniformemente e removendo eficientemente o calor da superfície dos painéis fotovoltaicos. O autor correspondente, Fatin Sönmez, explicou à revista pv: "O nosso método fornece arrefecimento eficiente com consumo mínimo de água; em comparação com o arrefecimento por aspersão tradicional, o uso de refrigerante é reduzido até 100 vezes, mantendo uma regulação térmica eficaz. O sistema tem baixo consumo de energia e configuração simples, não requer bombas mecânicas ou sistemas de circulação complexos, sendo uma alternativa compacta e energeticamente eficiente."
No entanto, Sönmez enfatizou que a necessidade de uma fonte de alimentação de alta voltagem aumenta a complexidade e as considerações de segurança da instalação inicial, podendo afetar os custos de implementação. Ele acrescentou: "O nosso estudo de otimização abrangente determinou os parâmetros influentes e seus valores ótimos para o arrefecimento por eletropulverização de painéis fotovoltaicos. Até ao momento, nenhum estudo deste tipo foi encontrado na literatura."
O estudo baseou-se no Método de Superfície de Resposta (RSM), criando um modelo matemático através de um número limitado de experiências para medir variáveis em condições laboratoriais controladas. Utilizou-se um projetor de lâmpada halógena de 500 watts como fonte de luz, posicionado a 350 mm de um painel fotovoltaico de 530 watts, colocado num ângulo de 90°. As variáveis incluíram intensidade de radiação (800, 900, 1000 W/m²), caudal do refrigerante (20, 60, 100 ml/h), voltagem (17, 19, 21 kV) e distância entre o bico e o painel (3, 5, 7 cm).
Através da análise, a equipa determinou os parâmetros operacionais ótimos para o painel fotovoltaico: irradiância de 1000 W/m², caudal de 94,34 ml/h, voltagem de 17 kV e distância entre o bico e o painel de 5,5 cm. Nestas condições, a potência de saída do painel atingiu 657,18 W. Testes de validação produziram potências de 665,42 W e 672,89 W, confirmando a fiabilidade dos parâmetros otimizados.
Sönmez afirmou: "O impacto positivo do aumento da distância entre o bico e o painel fotovoltaico na potência máxima só se mantém até cerca de 5 cm, após o qual a queda de voltagem produz um efeito adverso. Também observámos um ponto de saturação para o caudal do refrigerante; ao aumentar o caudal, a potência de saída melhora até cerca de 90 ml/h, mas aumentos adicionais não têm efeito extra na absorção de calor."
Os investigadores afirmaram que o resultado mais surpreendente foi que a voltagem não afetou o parâmetro de potência de saída. Sönmez resumiu: "Planeamos expandir estas descobertas, estudando o desempenho do arrefecimento por eletropulverização em painéis de escala industrial, sob condições reais ao ar livre e com variações de irradiação solar ao longo do dia." O artigo de investigação foi publicado na revista Ain Shams Engineering Journal, intitulado "Determination of optimum parameters in photovoltaic panel with electrospray cooling".
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