Uma nova pesquisa da Universidade de Nottingham destacou como os sistemas fotovoltaicos térmicos (PVT) poderiam ser mais eficientes na conversão de energia solar em energia utilizável se usassem tubos ondulados em vez de tubos retos convencionais.
Os sistemas PVT são sistemas "híbridos" que combinam tecnologia fotovoltaica (FV), que converte diretamente a luz solar em eletricidade (painéis solares), com componentes térmicos para converter a energia solar restante em calor. Essa dupla funcionalidade permite que os sistemas PVT melhorem a eficiência energética geral ao converter a luz solar em energia elétrica e térmica , tornando-os mais eficientes (mais de 70%) do que os sistemas fotovoltaicos independentes (15%).
Benefícios dos Sistemas PVT
Outro benefício dos sistemas PVT é que a temperatura do painel solar permanece baixa, mantendo assim maiores eficiências. A equipe de pesquisa, liderada pelo Dr. Surojit Sen da Faculdade de Engenharia, usou um modelo de computador para estudar como o sistema PVT, que usa tubos ondulados, funciona. O sistema proposto é capaz de utilizar o sol de forma muito mais eficaz e também mantém os painéis solares na temperatura ideal, resultando em maior geração de eletricidade.
Eficiência Aprimorada
A pesquisa, publicada na Applied Thermal Engineering , explicou que o sistema PVT que utiliza tubos ondulados foi capaz de capturar mais de 85% da energia térmica recebida. Em comparação, os sistemas PVT convencionais com tubos retos de tamanho equivalente têm apenas 72% de eficiência. Eles testaram como diferentes partes do sistema, como o formato dos tubos, a velocidade do fluido interno e o tamanho dos painéis, afetavam o funcionamento do sistema e a quantidade de energia gerada.
Importância da Eficiência Solar
À medida que a demanda global por energia continua crescendo e as preocupações ambientais em torno dos combustíveis fósseis também aumentam, a eficiência da energia solar e de outras fontes renováveis tem importância crescente. Ajustar outras partes do sistema, como o tamanho dos tubos, a velocidade do fluido neles e o tamanho do coletor, aumentou ainda mais a eficiência dos painéis solares.
A largura do painel também foi considerada um fator importante na quantidade de energia desperdiçada com painéis solares , com um painel mais largo causando mais desperdício de energia.
Potencial de Aquecimento Solar
"Os humanos gastam cerca de 15% de todo o uso de energia, cerca de 600 bilhões de gigajoules, apenas em aquecimento interno. É crucial mudar rapidamente para fontes de energia mais limpas e nada melhor do que o sol", disse o Dr. Sen. Ele acrescentou: "Este estudo se concentra em novas geometrias de canais de fluidos em sistemas de aquecimento solar que têm o potencial de melhorar significativamente a eficácia da conversão de energia solar disponível gratuitamente em aquecimento interno e eletricidade."
A pesquisa da Universidade de Nottingham demonstra que os sistemas PVT com tubos ondulados podem ser uma solução promissora para aumentar a eficiência da energia solar e reduzir o consumo de energia fóssil. À medida que a demanda por energia limpa continua a crescer, inovações como essa serão cada vez mais importantes para enfrentar os desafios energéticos e ambientais do mundo.
