Influência da temperatura no rendimento de módulos fotovoltaicos: análise experimental

Janei o de 2025
Nuno Miguel Sil a Sousa
In luência da Tempe a u a no Rendimen o de
Módulos Fo o ol aicos: Análise Expe imen al
Janei o de 2025
Nuno Miguel Sil a Sousa
In luência da Tempe a u a no Rendimen o de
Módulos Fo o ol aicos: Análise Expe imen al
Disse ação de Mes ado
Mes ado In eg ado em Engenha ia Mecânica
Á ea de especialização em ecnologias ene gé icas e
ambien ais
T abalho e e uado sob a o ien ação do(a):
P o esso Dou o José Ca los Teixei a
P o esso a Dou o a Flá ia Viei a Ba bosa
i
DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR TERCEIROS
Es e é um abalho académico que pode se u ilizado po e cei os desde que espei adas as eg as e
boas p á icas in e nacionalmen e acei es, no que conce ne aos di ei os de au o e di ei os conexos.
Assim, o p esen e abalho pode se u ilizado nos e mos p e is os na licença abaixo indicada.
Caso o u ilizado necessi e de pe missão pa a pode aze um uso do abalho em condições não p e is as
no licenciamen o indicado, de e á con ac a o au o , a a és do Reposi ó iUM da Uni e sidade do Minho.
Licença concedida aos u ilizado es des e abalho
A ibuição-NãoCome cial
CC BY-NC
h ps://c ea i ecommons.o g/licenses/by-nc/4.0/
ii
AGRADECIMENTOS
Es e abalho e le e odo o es o ço e dedicação in es idos na conclusão da e apa inal do meu pe cu so
académico. No en an o, es a jo nada não e ia sido possí el sem o con ibu o indispensá el de mui as
pa es, às quais aço ques ão de deixa o meu p o undo ag adecimen o.
P imei amen e, gos a ia de exp essa a mais p o unda g a idão ao meu o ien ado , P o esso
Dou o José Ca los Teixei a, pelo seu apoio imensu á el, paciência e eedback cons u i o, que o am
essenciais pa a a conclusão bem-sucedida des a in es igação. A sua sabedo ia e expe iência
en iquece am signi ica i amen e a qualidade des e abalho. Ag adeço pelo supo e e mo i ação, e po
me e p opo cionado a opo unidade de in eg a um p oje o numa á ea de in e esse pessoal, que me
pe mi iu econhece o con ibu o eal da mesma. Mani es o ambém o meu since o ag adecimen o à
minha coo ien ado a, P o esso a Dou o a Flá ia Ba bosa, pelas aliosas lições p o issionais e pessoais,
comen á ios cons u i os e conselhos sábios e amigá eis. A sua con iança no meu abalho, apesa da
dis ância ísica, oi undamen al pa a que pudesse p oduzi um abalho de qualidade.
Ao Diogo Oli ei a, um ag adecimen o especial pela disponibilidade, boa on ade, paciência e
apoio no labo a ó io ao longo de odo o p ocesso, assim como pelos momen os de amizade e companhia.
Gos a ia ambém de mani es a a minha g a idão ao Eng. Ca los Cos a pelo apoio p es ado e
conhecimen o pa ilhado. Os seus conselhos e companhei ismo o am de e minan es ao longo des a
jo nada.
Aos meus amigos e amilia es, econhece o papel undamen al desempenhado ao longo de oda
es a e apa ão impo an e da minha ida. Um ag adecimen o especial aos meus amigos mais p óximos,
pela sua companhia, c ença nas minhas capacidades e sob e udo pelas memó ias c iadas pa a além do
ambien e académico. À minha namo ada, mani es o uma eno me g a idão pelo seu apoio cons an e,
amo , comp eensão e paciência, enco ajando-me con inuamen e, independen emen e do quão di ícil
pa ecia o u u o. Sem o seu incen i o e o seu ab aço, nada dis o e ia sido alcançá el.
Po úl imo, es endo a minha mais p o unda g a idão aos meus pais, po ac edi a em em mim e
me p opo ciona em um apoio inabalá el em cada e apa da minha ida. À minha mãe, um ag adecimen o
especial po odo o ca inho e a enção que demons ou du an e os momen os mais exigen es ao longo
do cu so de Engenha ia Mecânica.
A odos, o meu since o e p o undo ag adecimen o!
iii
DECLARAÇÃO DE INTEGRIDADE
Decla o e a uado com in eg idade na elabo ação do p esen e abalho académico e con i mo que não
eco i à p á ica de plágio nem a qualque o ma de u ilização inde ida ou alsi icação de in o mações ou
esul ados em nenhuma das e apas conducen e à sua elabo ação.
Mais decla o que conheço e que espei ei o Código de Condu a É ica da Uni e sidade do Minho.
STATEMENT OF INTEGRITY
I he eby decla e ha ing conduc ed his academic wo k wi h in eg i y. I con i m ha I ha e no used
plagi aism o any o m o misuse o alsi ica ion o in o ma ion o esul s a any s age o i s de elopmen .
I u he decla e ha I ha e ully acknowledged he Code o E hical Conduc o he Uni e si y o Minho.

i
RESUMO
A c escen e necessidade de o imiza a e iciência dos sis emas o o ol aicos em incen i ado o
desen ol imen o de ecnologias que pe mi am uma melho moni o ização do seu desempenho
ene gé ico. O aumen o da empe a u a de ope ação dos painéis o o ol aicos ep esen a um dos
p incipais desa ios pa a a sua e iciência, sendo esponsá el po uma edução signi ica i a na po ência
o necida. Nes e con ex o, a p esen e disse ação cen a-se no desen ol imen o de um sis ema de
moni o ização
open sou ce
, concebido pa a ecolhe e analisa , em empo eal, a iá eis c í icas como
empe a u a, co en e elé ica, ensão elé ica e adiação sola , pe mi indo uma a aliação de alhada do
compo amen o é mico e ene gé ico de um sis ema o o ol aico au ónomo.
O p incipal obje i o consis iu na implemen ação de um sis ema de moni o ização de baixo cus o
e ácil in eg ação, capaz de quan i ica a in luência da empe a u a dos módulos o o ol aicos na po ência
o necida pelos mesmos. A me odologia ado ada en ol eu uma ca ac e ização de alhada de odo o ipo
de sis emas o o ol aicos, o desen ol imen o do sis ema de moni o ização u ilizando senso es acessí eis
e um mic ocon olado pa a aquisição e p ocessamen o de dados. Fo am ealizadas medições em
condições ambien ais eais, pe mi indo a análise do impac o é mico sob e o desempenho do painel e a
de e minação de coe icien es de empe a u a especí icos pa a di e en es in e alos de adiação sola .
Além da moni o ização do sis ema o o ol aico, o am idealizados dois sis emas de
a e ecimen o, um passi o e ou o a i o, como possí eis soluções pa a mi iga os e ei os do
sob eaquecimen o. Apesa de não e em sido implemen ados, oi discu ida a possibilidade de expandi
o sis ema de moni o ização desen ol ido, in eg ando senso es adicionais pa a a a aliação da e icácia
des as soluções é micas.
Os esul ados expe imen ais con i mam a in luência di e a da empe a u a na e iciência do painel
o o ol aico, e idenciando pe das de po ência supe io es a 20% em pe íodos de adiação média-al a. O
sis ema de moni o ização demons ou se uma e amen a e icaz pa a a análise do compo amen o
é mico do painel, p opo cionando uma base sólida pa a u u as in es igações no se o da ene gia sola .
Conclui-se que es e es udo con ibui pa a o a anço do conhecimen o na moni o ização e a aliação
é mica de sis emas o o ol aicos, se indo como e e ência pa a o desen ol imen o de soluções mais
e icien es e sus en á eis.
PALAVRAS-CHAVE
ARREFECIMENTO; MONITORIZAÇÃO; POTÊNCIA ELÉTRICA; SISTEMAS FOTOVOLTAICOS; TEMPERATURA.
ABSTRACT
The g owing need o op imize he e iciency o pho o ol aic sys ems has d i en he de elopmen o
echnologies ha enable imp o ed moni o ing o hei ene gy pe o mance. The inc ease in ope a ing
empe a u e o pho o ol aic modules is one o he main challenges o hei e iciency, signi ican ly
educing he powe ou pu . In his con ex , his disse a ion ocuses on he de elopmen o an open-sou ce
moni o ing sys em, designed o collec and analyze, in eal ime, c i ical a iables such as empe a u e,
elec ical cu en , elec ical ol age, and sola adia ion, allowing o a de ailed assessmen o he he mal
and ene gy beha io o an au onomous pho o ol aic sys em.
The main objec i e was he implemen a ion o a low-cos and easily in eg able sys em capable o
quan i ying he in luence o module empe a u e on he powe ou pu . The adop ed me hodology included
a de ailed cha ac e iza ion o di e en pho o ol aic sys ems, he de elopmen o he moni o ing sys em
using accessible senso s, and a mic ocon olle o da a acquisi ion and p ocessing. Measu emen s we e
ca ied ou unde eal en i onmen al condi ions, enabling he analysis o he mal impac on panel
pe o mance and he de e mina ion o speci ic empe a u e coe icien s o di e en sola adia ion
in e als.
In addi ion o pho o ol aic sys em moni o ing, wo cooling sys ems, one passi e and one ac i e,
we e concep ualized as po en ial solu ions o mi iga e o e hea ing e ec s. Al hough hese sys ems we e
no implemen ed, he possibili y o expanding he de eloped moni o ing sys em o in eg a e addi ional
senso s o e alua ing he e ec i eness o hese he mal solu ions was discussed.
The expe imen al esul s con i m he di ec in luence o empe a u e on pho o ol aic panel
e iciency, e ealing powe losses exceeding 20% du ing medium o high adia ion pe iods. The moni o ing
sys em p o ed o be an e ec i e ool o analyzing he he mal beha io o he panel, p o iding a solid
ounda ion o u u e esea ch in he sola ene gy sec o . I is concluded ha his s udy con ibu es o he
ad ancemen o knowledge in he moni o ing and he mal e alua ion o pho o ol aic sys ems, se ing as
a e e ence o he de elopmen o mo e e icien and sus ainable solu ions
KEYWORDS
COOLING; MONITORING; ELECTRICAL POWER; PHOTOVOLTAIC SYSTEMS; TEMPERATURE.
i
ÍNDICE
Ag adecimen os ................................................................................................................................... ii
Resumo.............................................................................................................................................. i
Abs ac ...............................................................................................................................................
Índice ................................................................................................................................................. i
Índice de Figu as ................................................................................................................................ ix
Índice de Tabelas ............................................................................................................................... xi
Lis a de Símbolos .............................................................................................................................. xii
1. In odução .................................................................................................................................. 1
1.1. Obje i os ........................................................................................................................... 2
1.2. Guia de Lei u a .................................................................................................................. 3
2. Es ado da a e e Re isão de li e a u a .......................................................................................... 5
2.1. Sis emas Fo o ol aicos ....................................................................................................... 5
2.1.1. P incípio de uncionamen o ....................................................................................... 5
2.1.2. Tipos de células o o ol aicas ..................................................................................... 6
2.1.3. Componen es dos Sis emas Fo o ol aicos .................................................................. 8
2.1.4. Classi icação dos Sis emas Fo o ol aicos ................................................................. 11
2.1.4.1. Sis emas Fo o ol aicos
On-G id
.................................................................. 11
2.1.4.2. Sis emas Fo o ol aicos O -G id .................................................................. 12
2.1.4.3. Sis emas Fo o ol aicos Híb idos ................................................................. 13
2.1.5. T ans e ência de calo em sis emas o o ol aicos ..................................................... 15
2.1.5.1. Condução .................................................................................................. 15
2.1.5.2. Con ecção ................................................................................................. 16
2.1.5.3. Radiação ................................................................................................... 17
2.2. Mé odos de A e ecimen o de Painéis Fo o ol aicos .......................................................... 18
2.2.1. A e ecimen o Passi o ............................................................................................. 20
2.2.2. A e ecimen o A i o ................................................................................................. 22
ii
2.3. Moni o ização de Sis emas Fo o ol aicos .......................................................................... 25
3. Ma e iais e Mé odos do Sis ema de moni o ização ..................................................................... 28
3.1. Pa âme os ...................................................................................................................... 28
3.2. Componen es e Funcionamen o do Sis ema ..................................................................... 29
3.3. Ha dwa e......................................................................................................................... 30
3.3.1. A duino ................................................................................................................... 30
3.3.2. Ada ui Da alogge Shield ........................................................................................ 32
3.3.3. Senso de empe a u a ............................................................................................ 33
3.3.4. Senso de Co en e .................................................................................................. 34
3.3.5. Di iso de Tensão .................................................................................................... 34
3.3.6. Pi anóme o SPN1 e Da alogge GP1 ....................................................................... 35
3.4. So wa e .......................................................................................................................... 37
3.4.1. A duino IDE ............................................................................................................. 37
3.4.2. Del aLINK ................................................................................................................ 37
3.5. Aplicação do Sis ema de Moni o ização ............................................................................ 37
3.5.1. Ins alação Ex e io ................................................................................................... 38
3.5.2. Ins alação In e io .................................................................................................... 39
3.5.3. Código do A duino ................................................................................................... 41
3.6. P ocedimen o Expe imen al .............................................................................................. 43
3.6.1. Pe íodo e Condições de Moni o ização ..................................................................... 43
3.6.2. Mé odo Expe imen al ............................................................................................... 45
4. Análise e Discussão de Resul ados do Sis ema de Moni o ização ............................................... 47
4.1. Compo amen o Ge al do Sis ema .................................................................................... 47
4.1.1. Céu Limpo .............................................................................................................. 48
4.1.2. Céu Pa cialmen e Nublado ...................................................................................... 49
4.1.3. Céu Comple amen e Nublado .................................................................................. 51
4.2. In luência da Tempe a u a na Po ência Fo necida ............................................................ 52
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
1
1. INTRODUÇÃO
Nos úl imos anos, a ansição pa a on es de ene gia eno á el em ecebido a enção signi ica i a
em espos a aos desa ios impos os pelas al e ações climá icas e à necessidade de eduzi as emissões
de ca bono. En e as á ias on es de ene gia eno á el, a ene gia sola o o ol aica des aca-se como
uma solução p omisso a de ido à sua capacidade de con e e a adiação sola em ele icidade e calo
(Zhao e al., 2011). Es e c escimen o em sido impulsionado po a anços ecnológicos que eduzi am
cus os e aumen a am a e iciência dos sis emas o o ol aicos, le ando a uma expansão conside á el da
capacidade ins alada globalmen e (Masson e al., 2024). Con udo, pa a ga an i a e iciência a longo
p azo e mi iga p oblemas deco en es do sob eaquecimen o e da deg adação é mica, o na-se
indispensá el desen ol e sis emas e icazes de moni o ização e a e ecimen o dos módulos o o ol aicos
(Ansa i e al., 2021a). As células o o ol aicas con e em apenas uma ação da ene gia sola ecebida
em ele icidade – ipicamen e ce ca de 15 % a 20 % – enquan o a maio pa e é dissipada como calo .
Es e calo esidual ele a a empe a u a dos módulos, causando uma edução signi ica i a na e iciência
de con e são e acele ando a sua deg adação(Amin e al., 2009). Es udos indicam que a empe a u a
dos módulos pode excede em a é 30°C a empe a u a ambien e em dias de ele ada adiação sola , o
que se aduz em pe das conside á eis na p odução de ene gia elé ica (Oh e al., 2018). Pa a en en a
es e p oblema, di e sas écnicas de a e ecimen o êm sido in es igadas, incluindo mé odos que u ilizam
a e água como luidos de e ige ação, sis emas híb idos e abo dagens ino ado as como a u ilização de
ma e iais de mudança de ase (Maleki e al., 2020). Es as soluções êm como obje i o eduzi a
empe a u a de ope ação, aumen a a po ência o necida pelos módulos e p olonga a sua ida ú il. En e
as écnicas de a e ecimen o, os sis emas baseados em a ap esen am an agens signi ica i as,
especialmen e pela sua simplicidade e meno cus o (Chand aseka e al., 2013).
Pa alelamen e, os sis emas de moni o ização desempenham um papel cen al na ges ão e
ope ação de sis emas o o ol aicos (Made i e Singh, 2017). A moni o ização em empo eal de a iá eis
c í icas, como empe a u a, co en e, ensão e adiação sola , o nece dados essenciais pa a a alia a
e iciência ene gé ica dos módulos o o ol aicos e iden i ica po enciais p oblemas, como deg adação ou
alhas nos sis emas (Pa edes-Pa a e al., 2018). A anços ecen es em ecnologias de moni o ização,
incluindo o uso de senso es in eligen es e algo i mos baseados em in eligência a i icial, êm pe mi ido
melho a signi ica i amen e a p ecisão na p e isão da p odução de ene gia e na de eção de alhas (Ansa i
e al., 2021). Con udo, a maio ia dos sis emas con encionais de moni o ização depende de on es

A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
2
ex e nas de ene gia, como ba e ias ou ligações à ede elé ica, o que aumen a a complexidade e os
cus os ope acionais (Lee e Pa k 2024).
Em pa alelo com os a anços ecnológicos, o con ex o po uguês em indo a p opo ciona
condições a o á eis à in eg ação de sis emas o o ol aicos. A a és de ins umen os egula ó ios como
as Unidades de P odução pa a Au oconsumo (UPACs) e as Unidades de Pequena P odução (UPPs),
p omo e-se a descen alização da p odução de ene gia, pe mi indo aos consumido es p oduzi e
consumi a sua p óp ia ele icidade. Es es modelos con ibuem pa a a edução da dependência
ene gé ica e pa a uma maio e iciência no ap o ei amen o dos ecu sos sola es disponí eis. De aco do
com a Di eção-Ge al de Ene gia e Geologia (DGEG), a po ência o al ins alada em sis emas sola es
o o ol aicos em Po ugal ul apassa a os 3,3 GW no inal de 2023, com uma c escen e pe cen agem
p o enien e de ins alações de au oconsumo. Nes e cená io, a in es igação de soluções acessí eis,
au ónomas e e icazes pa a moni o ização e a e ecimen o dos módulos o o ol aicos o na-se
pa icula men e ele an e, p omo endo a sus en abilidade e a iabilidade écnica de ins alações sola es
a pequena e média escala.
1.1. OBJETIVOS
Conside ando o aumen o do in e esse da p odução de ene gia elé ica a pa i da con e são da
adiação sola e odas as limi ações associadas a es e ipo de sis emas, o p incipal obje i o des e es udo
é in es iga e ca ac e iza o compo amen o é mico e ene gé ico de uma ins alação o o ol aica,
desen ol ida em condições ambien ais eais. Des e modo, os obje i os especí icos pa a es e p oje o
incluem:
− Desen ol imen o de um sis ema de moni o ização
open-sou ce
: Implemen ação de um
sis ema de baixo cus o pa a ecolha, análise e a mazenamen o de dados ela i os à
ope ação dos módulos o o ol aicos, u ilizando senso es de empe a u a, co en e,
ensão e adiação sola .
− Ca ac e ização do compo amen o é mico dos módulos o o ol aicos: Análise do
impac o das condições ambien ais, como a adiação sola e a empe a u a ambien e,
na empe a u a de ope ação do sis ema o o ol aico.
− A aliação do impac o da empe a u a na po ência o necida pelo painel o o ol aico:
Iden i icação de pad ões e elações en e o aumen o da empe a u a dos módulos e a
edução da po ência o necida, u ilizando os dados ecolhidos pelo sis ema de
moni o ização desen ol ido.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
3
− Explo ação de es a égias de a e ecimen o: Idealização de dois sis emas de
a e ecimen o – passi o e a i o – como soluções pa a mi iga os e ei os do
sob eaquecimen o.
− A aliação do po encial de expansão do sis ema de moni o ização desen ol ido: Inclusão
de no os senso es que pe mi am analisa a e iciência dos sis emas de a e ecimen o
p opos os.
1.2. GUIA DE LEITURA
Es a disse ação oca-se no desen ol imen o e aplicação de um sis ema de moni o ização
open
sou ce
pa a a alia o desempenho é mico e ene gé ico de uma ins alação o o ol aica em condições
ambien ais eais. Além disso, é ap esen ada a idealização de dois sis emas de a e ecimen o, en a izando
a in eg ação u u a de senso es adicionais pa a moni o ização é mica mais de alhada. Pa a o ganiza
es e abalho, a disse ação es á es u u ada em seis capí ulos p incipais.
O p imei o capí ulo ap esen a a mo i ação e os p incipais obje i os des e es udo. É des acada a
impo ância de sis emas de moni o ização em ins alações o o ol aicas pa a a alia e o imiza a e iciência
ene gé ica, bem como pa a iden i ica soluções de a e ecimen o que possam mi iga os e ei os é micos
ad e sos.
O segundo capí ulo é dedicado à e isão da li e a u a no con ex o des a disse ação. Inicialmen e,
é desc i o o es ado da a e de sis emas o o ol aicos, incluindo ipo de células o o ol aicas, ipo de
ins alações e o mas de ans e ência de calo exis en es. Pos e io men e, é analisada a li e a u a sob e
mé odos de a e ecimen o, ocando especi icamen e nos sis emas de a e ecimen o a a , an o passi os
quan o a i os, abo dando os p incípios de uncionamen o, e iciência é mica e in eg ação em sis emas
o o ol aicos. Po im, é ambém ealizada uma b e e e isão sob e sis emas de moni o ização em
ins alações o o ol aicas, abo dando a sua e olução, a qui e u a, p incipais ecnologias u ilizadas e
di e enças en e soluções come ciais e de baixo cus o.
O e cei o capí ulo desc e e o sis ema de moni o ização desen ol ido, odos os componen es
u ilizados e os mé odos de ecolha e análise de dados. Também são de alhados os p ocedimen os
expe imen ais ealizados, os mé odos ado ados, os so wa es u ilizados e as condições de uncionamen o
da ins alação o o ol aica moni o izada.
No qua o capí ulo, são ap esen ados os esul ados da análise é mica e ene gé ica do sis ema
o o ol aico moni o izado. É analisado o compo amen o ge al do painel em dias ípicos e a elação en e
a empe a u a de ope ação dos módulos e a po ência o necida, u ilizando os dados ecolhidos pelo
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
4
sis ema desen ol ido. Também é ealizada uma compa ação en e as di e en es aixas de adiação sola
e seus e ei os na po ência o necida pelo sis ema.
O quin o capí ulo abo da a idealização de dois sis emas de a e ecimen o – passi o e a i o –
baseados nos p incípios de con ecção na u al e o çada. São ap esen ados os p incípios de
uncionamen o de cada solução e é discu ida a expansão do sis ema de moni o ização com a in eg ação
de senso es adicionais pa a a aliação do desempenho dos sis emas de a e ecimen o.
Finalmen e, o sex o capí ulo o nece as conclusões mais ele an es des e es udo e as di e en es
pe spe i as pa a u u a in es igação nes a á ea.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
5
2. ESTADO DA ARTE E REVISÃO DE LITERATURA
2.1. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
Os sis emas o o ol aicos ep esen am uma das p incipais ecnologias no campo das ene gias
eno á eis, com c escen e aplicação em di e sas á eas de ido à sua capacidade de con e e
di e amen e a adiação sola em ele icidade. Es a con e são oco e a a és do e ei o o o ol aico, um
enômeno ísico obse ado em ma e iais semicondu o es que, quando expos os à luz, ge am uma
co en e elé ica. Compos os po células o o ol aicas, os painéis cap am a ene gia sola e ans o mam-
na em co en e elé ica con ínua (DC), que pode se u ilizada di e amen e em sis emas isolados ou
con e ida em co en e al e nada (AC) pa a se in eg ada à ede elé ica. A e iciência na con e são de
ene gia, a du abilidade dos ma e iais e o cus o de ins alação são alguns dos a o es que in luenciam a
iabilidade e o desempenho dos painéis o o ol aicos (Reinde s Angèle e al., 2017).
Além de con ibuí em pa a a edução das emissões de gases de e ei o es u a, os painéis
o o ol aicos êm se des acado pela sua lexibilidade de aplicação, desde pequenos sis emas em
esidências a é g andes plan as sola es em escala indus ial. A con ínua e olução ecnológica em
pe mi ido o aumen o da po ência elé ica o necida pelo painel, e consequen e aumen o do endimen o
ene gé ico, e a diminuição dos cus os de p odução, o nando essa solução uma escolha a a i a pa a
a ende à p ocu a c escen e po on es de ene gia sus en á eis (Shubbak. 2019).
2.1.1. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
Os painéis o o ol aicos são cons i uídos po módulos de células o o ol aicas que con êm
ma e iais semicondu o es (silício, o a senie o de gálio, elu ie o de cádmio ou disselenie o de cob e, índio
e selénio) (Mai i e al., 2020). O ipo de células mais u lizados são as de silício c is alino que es á p esen e
em mais de 90 % de odas as células sola es exis en es no mundo (Se a Bo ges,2024). A célula
o o ol aica é compos a po duas camadas de ma e ial semicondu o cons i uídas de o mas di e en es:
Des a o ma, exis e uma di e ença de po encial en e as duas camadas. Os ele ões pe i é icos
da camada N, ao cap a em a ene gia dos o ões de luz p o enien es do Sol, sal am a ba ei a de po encial
e c iam uma co en e con ínua. Pa a conduzi es a co en e, exis em dois elé odos nas camadas de
• Na camada N (nega i a), exis e um excesso de ele ões pe i é icos.
• Na camada P (posi i a), exis e um dé ice de ele ões.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
6
semicondu o , onde o elé odo supe io é em o ma de g elha pa a se possí el a passagem dos aios
luminosos. Adicionalmen e, uma camada an i e lexo é deposi ada sob e es e elé odo com o in ui o de
maximiza a quan idade de luz abso ida. (Lab ique s.d.)
Figu a 1 – Esquema do in e io de uma célula o o ol aica (Lab ique, s.d.)
2.1.2. TIPOS DE CÉLULAS FOTOVOLTAICAS
As células o o ol aicas p esen emen e mais disseminadas no me cado podem se ag upadas em
ês g andes ca ego ias: células de silício c is alino (monoc is alinas ou polic is alinas), células de pelicula
ina e células híb idas.
As células monoc is alinas são cons i uídas po um único c is al de silício e êm uma apa ência
homogénea. Ge almen e, êm um cus o supe io aos ou os ipos de células, de ido ao seu p ocesso de
ab icação, mas possuem uma e iciência mais ele ada. São um dos ipos de células mais u ilizadas no
se o o o ol aico e o seu endimen o ípico a ia en e 15 % e 20 % (Kan e Singh 2022).
Figu a 2 – Célula o o ol aica monoc is alina (Lab ique, s.d.)
As células polic is alinas são cons i uídas po múl iplos c is ais de silício e êm uma apa ência
mais i egula . O p ocesso de ab icação é mais simples do que o das células monoc is alinas, o que as

A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
7
o na mais acessí eis em e mos de cus o, mas menos e icien es. O endimen o ípico des as células
a ia en e 13 % e 16 % (Kan e Singh 2022).
Figu a 3 – Célula o o ol aica polic is alina (Lab ique, s.d.)
As células de pelicula ina são cons i uídas po ma e iais semicondu o es amo os ou
mic oc is alinos aplicados em camadas inas. Os ma e iais u ilizados, como o silício amo o, o
disselenie o de cob e, índio e selénio (CIS), e o elu ie o de cádmio (CdTe), con e em uma maio
lexibilidade, pe mi indo a sua u ilização em supe ícies cu as. O p ocesso de ab icação é mais simples
e usa menos ma e ial semicondu o , eduzindo o cus o de p odução. No en an o, são o ipo de célula
com meno e iciência, en e 7 % e 13 % (M. A. G een 2003).
Figu a 4 – Módulo de células o o ol aicas de ilme ino (Lab ique s.d.)
As células híb idas são uma combinação de células c is alinas com células de pelicula ina,
o e ecendo um equilíb io en e lexibilidade e e iciência, que onda os 15 a 20 % (M. A. G een 2003).
Pa a além des as ecnologias, nos úl imos anos, êm sido desen ol idos no os ipos de células
o o ol aicas, com o obje i o de aumen a a e iciência ela i amen e às exis en es. Um exemplo disso são
as células pe o ski a que se des acam de ido ao baixo cus o de ab icação e ápidos p og essos. Em
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
8
menos de dez anos, as e iciências de con e são de es e ipo de células aumen a am signi ica i amen e,
de 4 % pa a 26 % (Robles Mon es e al., 2022).
2.1.3. COMPONENTES DOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
Além das células o o ol aicas, um sis ema o o ol aico é compos o po uma sé ie de componen es
essenciais pa a ga an i um uncionamen o e icien e: módulos o o ol aicos, in e so es, ba e ias,
con olado es de ca ga, ma e iais elé icos e es u u as de supo e.
O módulo o o ol aico é o componen e esponsá el po con e e a adiação sola em ene gia elé ica
a pa i da incidência sola sob e as células sola es que, a a és do e ei o o o ol aico, p oduzem co en e
elé ica, ci culando a ene gia pa a os es an es componen es do sis ema. Pa a além das células, o
módulo é compos o po ou os componen es, lis ados a segui (Sil ae al., 2018):
Figu a 5 – Módulo o o ol aico e componen es (A abach 2019)
O in e so em a unção de con e e co en e elé ica con ínua, p e iamen e o necida pelo
módulo o o ol aico, em co en e al e nada, sinc onizando-a com a ede elé ica e com os equipamen os
• Es u u a de Alumínio: com ce ca de 4 cm de espessu a, em como obje i o ga an i a in eg idade
do painel em condições ad e sas, p o egendo-o du an e a ins alação.
• Vid o Especial: Ge almen e com espessu a de en e 3-4 mm, ap esen a um baixo eo de e o,
esul ando numa eduzida e lexão e pe mi indo a máxima passagem de luz, além de esis i a
chu as o es e g ani o.
• Encapsulan e EVA: O Ace a o- inilo de e ileno, conhecido como EVA, p o ege as células con a
adiação ul a iole a, humidade e ex emas a iações de empe a u a.
• Back co e : Um ilme b anco compos o po ês camadas, que é colocado na pa e asei a do
painel sola . Sua p incipal unção é p o ege as células o o ol aicas e a ua como isolan e
elé ico.
• Caixa de Junção: Fixada na pa e asei a do painel, onde as células o o ol aicas são conec adas
em sé ie, no malmen e chamadas de s ings.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
9
elé icos conec ados. Es a con e são ga an e que o sis ema o o ol aico seja capaz de o nece ene gia
de o ma e icaz e segu a, is o que não é possí el consumi domes icamen e co en e con ínua. Pa a
além de desempenha es a impo an e unção, o in e so o imiza e moni o iza a p odução de ene gia
p oduzida pelos painéis com o obje i o de ob e o máximo desempenho possí el do sis ema. Os
in e so es o o ol aicos podem se classi icados como mono ásicos ou i ásicos, dependendo da
con igu ação da ede elé ica em que se ão conec ados (Zeb e al., 2018). A escolha en e in e so es
mono ásicos e i ásicos depende da con igu ação da ede elé ica em que o sis ema o o ol aico se á
conec ado. Residências e pequenos es abelecimen os come ciais ge almen e u ilizam in e so es
mono ásicos, enquan o ins alações come ciais e indus iais maio es podem eque e in e so es i ásicos
pa a a ende às necessidades e à con igu ação da ede elé ica (Quei ós, 2024).
Figu a 6 – Mic o-in e so o o ol aico (Paulo 2019)
As ba e ias são um componen e essencial nos sis emas o o ol aicos au ónomos, abo dados no
capí ulo seguin e, po que pe mi em o a mazenamen o da ene gia elé ica, pa a se possí el a sua
u ilização num momen o pos e io ao da p odução. Embo a os painéis o o ol aicos sejam capazes de
p oduzi ene gia sem a p esença de ba e ias, a sua in eg ação no sis ema é ex emamen e ele an e,
pois aumen a signi ica i amen e o ní el de au oconsumo e e i a o despe dício de ene gia exceden e.
Exis em di e en es ipos de ba e ias disponí eis pa a aplicações sola es, des acando-se duas pelas
suas ca ac e ís icas e ampla u ilização no se o (Quei ós, 2024):
• Ba e ias de chumbo-ácido: es as ba e ias são uma ecnologia amplamen e u ilizada de ido ao
seu baixo cus o e iabilidade. Apesa de ap esen a em uma ida ú il limi ada, a iando en e 300
e 500 ciclos de ca ga e desca ga, con inuam a se uma solução acessí el pa a sis emas de
meno dimensão e aplicações em locais emo os.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
10
• Ba e ias de lí io: ep esen am a ecnologia mais a ançada a ualmen e, o e ecendo uma ida ú il
mui o supe io , a é 6000 ciclos de ca ga e desca ga, e limi es de desca ga p óximos dos 100 %.
Es as ba e ias são signi ica i amen e mais le es, acili ando o anspo e e a ins alação, mas
ap esen am cus os mais ele ados quando compa adas com ou os ipos de ba e ias.
A escolha en e es as e ou as opções depende das necessidades especí icas da ins alação, como
a capacidade de a mazenamen o desejada, o o çamen o disponí el e os equisi os de du abilidade.
Figu a 7 – Ba e ia de chumbo-ácido
O con olado de ca ga é um componen e ob iga ó io dos sis emas au ónomos, esponsá el po
ge i o luxo de ene gia en e os painéis o o ol aicos, as ba e ias e a ca ga conec ada. Es e disposi i o
egula a co en e e a ensão p o enien es dos painéis sola es, ga an indo que a ba e ia seja ca egada
de o ma e icien e e p o egendo-a con a sob eca ga e desca ga p o unda. Além disso, o con olado
compensa os di e en es luxos de ene gia que oco em quando a ba e ia es á simul aneamen e a se
ca egada e u ilizada, p ese ando o seu bom uncionamen o e p olongando a sua ida ú il. Também
pe mi e medi a empe a u a e a p essão do sis ema, o que pe mi e moni o iza o sob eaquecimen o e
e i a danos ao sis ema (LokeshReddy e al., 2017).
Figu a 8 – Con olado de ca ga
Os ma e iais elé icos êm de cump i uma sé ie de equisi os pa a a sua implemen ação num
sis ema o o ol aico. Du an e o dimensionamen o, é imp escindí el que esses componen es a endam a
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
17
on e ex e na no mo imen o do luido. Fon es ex e nas como bombas ou en ilado es o çam o luido a
escoa sob uma de e minada supe ície, a de e minada elocidade. Es e mé odo, compa ado à
con ecção na u al, é mui o mais e icien e no a e ecimen o de obje os sob eaquecidos, po que ao
aumen a a elocidade do luido de a e ecimen o, aumen a ambém a axa de ans e ência de calo .
(Vlachopoulos e S u , 2002)
Figu a 15 – Rep esen ação esquemá ica da con ecção o çada e na u al (Ma hieu, 2018)
A lei do a e ecimen o de New on es abelece que a axa de ans e ência de calo po con ecção
pode se calculada pela equação (2) (Tien-Mo Shih, 2012):
𝑄=ℎ 𝐴 (𝑇𝑆−𝑇𝑓)
(2)
onde, 𝑄 ep esen a a axa de ans e ência de calo , ℎ
é o coe icien e de con ecção, 𝐴
é a á ea de
ans e ência de calo , 𝑇𝑆
é a empe a u a da supe ície e 𝑇𝑓 é a empe a u a do luido.
2.1.5.3. RADIAÇÃO
Enquan o a condução e a con ecção en ol em a ans e ência de calo a pa i da in e ação
en e moléculas, a adiação acon ece a pa i da emissão e abso ção de ondas ele omagné icas (D.H.
Bacon 1989). A adiação é mica é emi ida po oda a ma é ia com empe a u a supe io a 0 K e, quando
a inge um co po, pode se abso ida, e le ida e ansmi ida pelo co po, caso es e seja semi anspa en e.
A in ensidade da adiação emi ida po um co po depende di e amen e da sua empe a u a. Co pos mais
quen es emi em mais adiação ele omagné ica do que co pos mais ios. A lei de S e an-Bol zmann
es abelece que o balanço de adiação ocada en e dois co pos com empe a u as de supe ície dis in as,
uni o mes ao longo do empo, é desc i o de aco do com a equação (3) (Howell, Menguc, e Siegel 2010):
𝑄= 𝜀𝜎𝐴(𝑇𝑠4−𝑇𝑠𝑠
4)
(3)
onde exis e um co po pequeno de supe ície de empe a u a 𝑇𝑠 com emissi idade 𝜀 e á ea 𝐴 e ou o
co po com uma supe ície mui o maio , de empe a u a 𝑇𝑠𝑠. No e-se, que nes e con ex o a emissi idade
é a mesma pa a ambos, sendo que es e a o a ia en e 0 (co po o almen e e le o ) e 1 (co po neg o),
e 𝜎 ep esen a a cons an e de S e an-Bol zman.

A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
18
Nos painéis o o ol aicos, a adiação sola inciden e é con e ida em ene gia elé ica, e le ida,
dissipada e abso ida na o ma de calo . O calo abso ido aumen a a empe a u a do painel,
con ibuindo pa a o sob eaquecimen o das células o o ol aicas, a e ando di e amen e as suas
p op iedades elé icas e eduzindo a ensão do ci cui o. Es e dec éscimo oco e po que o aumen o da
empe a u a diminui a di e ença de po encial en e as bandas de condução e alência do semicondu o ,
com uma edução ípica de ap oximadamen e 2 mV/°C em células de silício. Como esul ado, a po ência
o necida pelo painel diminui de o ma signi ica i a à medida que a empe a u a das células aumen a,
condicionando a p odução de ene gia elé ica (G o e e Li, 2015).
Exis em mé odos pa a ajuda na diminuição da ene gia é mica abso ida e na consequen e
diminuição de empe a u a das células como o uso de ma e iais e le o es da adiação sola na
cons i uição de um painel o o ol aico. No en an o, nos úl imos anos êm indo a se desen ol idas
ecnologias que pe mi em o a e ecimen o, a i o ou passi o, das células o o ol aicas com maio e icácia.
Es as abo dagens se ão de alhadas no capí ulo seguin e, onde se explo am di e en es mé odos pa a
con ola e diminui a empe a u a de ope ação dos painéis o o ol aicos.
2.2. MÉTODOS DE ARREFECIMENTO DE PAINÉIS FOTOVOLTAICOS
A u ilização de painéis o o ol aicos pa a p odução ene gé ica é pa icula men e a a i a em
egiões á idas e quen es com al a exposição à adiação sola , pois, nes as condições, pode o nece
ele icidade abundan emen e (Pou asl e al., 2023). No en an o, exis em alguns desa ios associados à
implemen ação da ene gia sola nes as egiões. O clima, ca ac e izado po a quen e e seco, com
empe a u as que podem excede os 50 °C du an e o dia e caí em pa a 10-20 °C du an e a noi e,
subme e as ins alações o o ol aicas a g andes es o ços é micos ao longo do dia, p ejudicando o seu
desempenho, eduzindo a ida ú il e a é podendo causa danos i e e sí eis (Du e al., 2016). Além
disso, a poei a e a a eia em suspensão no a podem-se i acumulando na supe ície dos módulos
o o ol aicos, eduzindo e obs uindo a á ea de cap ação de adiação e, consequen emen e, eduzindo a
po ência o necida pelo sis ema. A logís ica de ins alação e manu enção em egiões dese as ambém é
um desa io, de ido ao isolamen o geog á ico e à al a de in aes u u as adequadas. É, po isso, c ucial
ado a écnicas de a e ecimen o adequadas pa a essas condições ambien ais ex emas, pa a p o ege
os módulos o o ol aicos do sob eaquecimen o e deg adação e melho a o seu desempenho (Sheik e
al., 2022).
Vá ios es udos mos am que os painéis o o ol aicos ge almen e con e em ce ca de 20 % da
ene gia sola em ele icidade, enquan o os es an es 80 % são ans o mados em calo . Es e excesso de
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
19
calo ele a a empe a u a das células, eduzindo a p odução elé ica e aumen ando a p odução de calo ,
o que a e a nega i amen e a e iciência da con e são o o ol aica (Badi e al., 2023). Um aumen o de 1ºC
pode esul a numa diminuição de 0,5 % da e iciência da con e são (Ma a , Pa el, e Saxena, 2023).
Pa a p e eni uma edução da e iciência, é c ucial man e a empe a u a das células o o ol aicas
o mais baixa possí el, o que pode se alcançado implemen ando soluções de a e ecimen o ou sis emas
de ges ão é mica. Os mé odos de a e ecimen o exis en es são ge almen e classi icados em ês
p incipais ca ego ias: a i os, passi os e híb idos, cada um com as suas an agens e limi ações (Dwi edi
e al., 2020).
Mé odos de a e ecimen o passi os u ilizam p ocessos na u ais, como a con ecção do a , luxos
de água ou a condução é mica, pa a dissipa calo sem consumo adicional de ene gia. Es as écnicas
incluem ma e iais de mudança de ase (PCM), ime são líquida, ubos de calo , mic ocanais, ja os de
impac o olhas de e apo ação mic opo osa e pa ios de algodão. Po ou o lado, mé odos de
a e ecimen o a i os exigem equipamen os ex a como en ilado es e bombas de a , pa a emo e o calo
e o ça a ci culação de luidos de a e ecimen o como a , água ou nano luidos (Sheik e al., 2022).
Embo a es es mé odos de ci culação o çada sejam mais e icazes em man e acei á el a empe a u a
das células, o equipamen o adicional e o espe i o consumo ene gé ico pode o na es a abo dagem
mais ca a e complexa (Dwi edi e al., 2020). A água é o luido mais comum pa a es e ipo de sis emas
de a e ecimen o, enquan o o a é o luido mais u ilizado em écnicas de a e ecimen o passi o, apesa
da sua baixa condu i idade é mica e baixa axa de ans e ência de calo . Os sis emas híb idos êm-se
o nado a endência líde na in es igação de écnicas de a e ecimen o de painéis o o ol aicos (Maleki
e al., 2020). Es as abo dagens ino ado as combinam di e sas écnicas de ges ão é mica, incluindo
mé odos de a e ecimen o a i os e passi os. Exemplos de sis emas híb idos incluem a e ecimen o a a -
água, a e ecimen o com PCM combinados com água ou a , dissipado es é micos com PCM, espuma
me álica com PCM, en e ou os (Jiao e Li, 2023).
Embo a menos e icazes do que ou as abo dagens na dissipação de calo , os mé odos passi os
des acam-se pela sua simplicidade e meno cus o. Além disso, écnicas de a e ecimen o passi o podem
se o imizadas com a u ilização de di uso es de adiação sola ou dissipado es de calo . À medida que a
e iciência é mica das ecnologias de a e ecimen o passi o melho a, es as ão-se o nando opções mais
a o á eis pa a a ene gia sola se ap o ei ada de o ma e icien e (Mahda i e al., 2022).
A li e a u a cien í ica con a com uma as a e di e sa quan idade de es udos que explo am
di e en es mé odos de a e ecimen o pa a painéis o o ol aicos incluindo écnicas a i as, passi as e
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
20
híb idas. No con ex o des a disse ação, o oco ecai sob e os mé odos de a e ecimen o a a , passi os
e a i os, dada a sua ele ância di e a pa a os obje i os p opos os.
2.2.1. ARREFECIMENTO PASSIVO
O mé odo mais económico e simples pa a a e ece módulos o o ol aicos consis e em u iliza o
luxo de a po con ecção na u al sob os painéis. Es a écnica baseia-se no e ei o chaminé pa a conduzi
o a quen e a a és de um canal localizado a ás dos módulos o o ol aicos. No en an o, a e icácia des a
abo dagem é limi ada pela baixa axa de ans e ência de calo da con ecção na u al, bem como pela
baixa condu i idade é mica e capacidade de calo especí ica do a (E yene e Kuscu, 2018). Sis emas
é mico- o o ol aicos a e ecidos a a , bem como sis emas o o ol aicos in eg ados em edi ícios (BIPV),
são exemplos conc e os de mé odos de a e ecimen o po con ecção na u al do a que ap esen am uma
e iciência ene gé ica azoá el. Nos sis emas BIPV, os painéis são in eg ados em elhados inclinados ou
achadas de edi ícios, onde uma camada de a ci cula sob os módulos o o ol aicos, pe mi indo o seu
a e ecimen o. Sis emas é mico- o o ol aicos en ilados des acam-se como uma solução iá el e
económica pa a o nece ene gia elé ica, a quen e e água quen e em edi ícios, pois o a quen e
esul an e do a e ecimen o pode se ap o ei ado pa a a ende às necessidades é micas do edi ício
mencionadas. A camada de a nos sis emas BIPV compo a-se como um luxo na u al de a , impulsionado
po o ças na u ais, como a lu uação e as di e enças de p essão induzidas pelo en o. Vá ios es udos
epo am que as elocidades do a induzidas em canais a ás dos módulos o o ol aicos são
equen emen e baixas, in e io es a 0,5 m/s, jus i icando que o luxo nes es canais é, em g ande pa e,
lamina (Aga hokleous e Kalogi ou, 2018).
B inkwo h e al. (1997) in es iga am um mé odo pa a eduzi a empe a u a das células
o o ol aicas u ilizando o luxo de a po con ecção na u al num canal c iado na pa e asei a dos painéis.
Simulações de e mina am pa âme os undamen ais, como a al u a e a p o undidade do canal de
a e ecimen o, que se mos a am e icazes na edução da empe a u a das células sola es em 15 a 20
°C. Es a écnica demons ou-se e icien e o aumen o da p odução ene gé ica de painéis o o ol aicos
u ilizados como e es imen o em pa edes e elhados de edi ícios (B inkwo h e al., 1997) .
T ipanagnos opoulos e Themelis (2010) es a am expe imen almen e ês sis emas passi os pa a
o a e ecimen o de painéis o o ol aicos a a és de con ecção na u al. O p imei o sis ema e a compos o
po um canal de a na pa e asei a do painel o o ol aico; o segundo sis ema u iliza a um canal
semelhan e, mas com a adição de uma ina chapa me álica (TMS) pa a aumen a o p ocesso de
a e ecimen o; e o e cei o sis ema inco po a a alhe as me álicas na asei a do painel pa a aumen a a
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
21
supe ície de pe mu a é mica. Os esul ados dos es es indica am que o sis ema com alhe as oi o mais
e icien e, seguido pela solução com a chapa me álica e, po úl imo, pelo canal de a simples
(Tanagnos opoulos e al., 2010).
Baloch e al. (2025) ealiza am um expe imen o em que compa a am o desempenho de dois
painéis o o ol aicos num clima quen e e seco na A ábia Saudi a. Um dos painéis oi colocado numa
es u u a no mal, enquan o o ou o oi a e ecido a a és de um canal de a . O es udo, conduzido no
segundo semes e do ano, mos ou que a empe a u a do painel a e ecido diminui de 71 °C pa a 48 °C
em junho e de 45 °C pa a 36 °C em dezemb o. Es e sis ema de a e ecimen o p opo cionou um aumen o
médio supe io a 35 % da p odução ene gé ica (Baloch e al., 2015).
Pa a en a p e eni o sob eaquecimen o dos painéis o o ol aicos em climas quen es, Abd-Elhady
e al. (2018) p opuse am uma solução de a e ecimen o passi o baseada na con ecção na u al. O
mé odo consis e em pe u a o painel com o i ícios que pe mi iam o a quen e acumulado sob os painéis
seja dissipado, sendo subs i uído po a ambien e mais io. Tes es expe imen ais alida am o concei o,
seguidos po simulações que explo a am os e ei os do amanho e da quan idade dos o i ícios. Foi
iden i icado um diâme o c í ico dos o i ícios, além do qual o i ícios meno es esul a am num aumen o
da empe a u a do painel (Abd-Elhady, Se ag, e Kandil, 2018).
Glick e al. (2020) conduzi am uma pesquisa di e en e da maio ia dos es udos an e io es, que se
concen a am na de e minação do ângulo de inclinação ideal pa a maximiza a abso ção de luz sola
nos painéis o o ol aicos. Nes e caso, o oco oi no impac o da o ganização dos painéis na co en e de
en o inciden e. Ao a ia o ângulo de inclinação dos painéis e calcula os coe icien es de ans e ência
de calo das supe ícies o o ol aicas, descob i am que um ângulo de inclinação de 30° esul ou na
maio axa de ans e ência de calo na supe ície in e io . Como esul ado, suge i am melho ias no luxo
de a sob os painéis a pa i da o imização da al u a ou da implemen ação de de le o es, pa a p olonga
a ida ú il e aumen a a e icácia dos painéis o o ol aicos (Glick e al., 2020).
Su an o e al. (2022), in es iga am o desen ol imen o de sis emas o o ol aicos lu uan es com
a e ecimen o passi o u ilizando e mossi ões pa a aumen a a p odução de ene gia. Os esul ados
demons a am que a p odução ene gé ica em sis emas o o ol aicos lu uan es é ce ca de 4,52 %
supe io à de ins alações ixadas ao solo. A in odução do sis ema de a e ecimen o po e mossi ão
aumen ou a po ência o necida dos painéis o o ol aicos lu uan es em ap oximadamen e 7,86 % em
compa ação com a ins alação ixada ao solo e 3,34 % em compa ação com os sis emas lu uan es sem
a e ecimen o (Su an o e al., 2022). Os esul ados des e es udo des acam o po encial do uso de
sis emas o o ol aicos lu uan es com a e ecimen o passi o pa a abo da o p oblema da disponibilidade
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
22
limi ada de e enos, enquan o minimizam os impac os ambien ais e a endem à c escen e necessidade
ene gé ica global.
Panda e al. (2023) ealiza am expe iências pa a in es iga o e ei o do a e ecimen o na pa e da
en e e na pa e asei a de um módulo o o ol aico, no seu desempenho. O a e ecimen o on al dos
módulos oi ealizado a pa i da ci culação de água a um caudal mássico especí ico, enquan o o
a e ecimen o na pa e asei a oi ealizado u ilizando el a húmida. A edução média da empe a u a
do painel oi de 21,23 °C, esul ando num aumen o de 28,6 % na po ência o necida e uma e iciência
média de 34,96 %. Ambos os mé odos de a e ecimen o mos a am-se e icazes, mas o a e ecimen o na
pa e on al e elou se o mais e icien e (Panda e al., 2023).
Embo a os mé odos passi os de a e ecimen o a a o e eçam soluções simples, económicas e de
baixa manu enção, a sua e icácia é limi ada pela capacidade na u al do a em dissipa calo . Em
si uações onde a con ecção na u al não é su icien e pa a mi iga o sob eaquecimen o dos painéis
o o ol aicos, o na-se necessá io eco e a ecnologias de a e ecimen o a i o, que u ilizam en ilado es
ou ou os disposi i os pa a o ça a ci culação do a e aumen a a ans e ência de calo . A secção
seguin e explo a es as ecnologias a i as de a e ecimen o a a , analisando os seus p incípios de
uncionamen o, desempenho e iabilidade pa a aplicações o o ol aicas, com base na li e a u a mais
ecen e.
2.2.2. ARREFECIMENTO ATIVO
À semelhança dos mé odos de a e ecimen o passi os, uma das maio es an agens do
a e ecimen o a i o com a é o ac o des e luido não exigi g andes in es imen os inancei os. Apenas o
equipamen o u ilizado pa a o ça a ci culação do a en ol e cus os adicionais, como o seu
desen ol imen o e a ele icidade consumida du an e o uncionamen o, a o que de e se conside ado
ao es ima a e iciência do sis ema.
Elminshawy e al. (2019) p opuse am um mé odo a i o que u iliza a ambien e, p e iamen e
a e ecido po um pe mu ado de calo a -solo. Esse a é u ilizado como luido e ige an e na asei a
dos módulos o o ol aicos. O sis ema de a e ecimen o oi cons uído a pa i da conexão dos painéis ao
pe mu ado en e ado. Foi u ilizado um simulado de a ambien e compos o po um en ilado cen í ugo
e uma câma a de aquecimen o de a com empe a u a ajus á el, pa a eplica condições p óximas às
eco en es em egiões á idas e quen es. Os esul ados mos a am que a u ilização des e sis ema, a um
caudal de a ó imo de 0,0288 m³/s, eduziu a empe a u a do módulo o o ol aico ce ca de 13 °C,
melho ando a po ência debi ada pelo painel em 20 % (Elminshawy e al., 2019).

A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
23
Figu a 16 – Ins alação o o ol aica inco po ada com sis ema de a e ecimen o com a geo é mico (Elminshawy e al., 2019)
Tonui and T ipanagnos opoulos (2007) ambém p opuse am uma ecnologia de a e ecimen o a
a ,a pa i da mon agem de um canal com alhe as na pa e asei a do módulo o o ol aico, onde ci cula
o luido e ige an e, o çado po uma bomba. Além disso, a pa e on al dos painéis oi equipada com
uma camada adicional de id o. Es a abo dagem esul ou num dec éscimo da empe a u a celula a é
52 %, o que se con e eu num aumen o de 9% de p odução elé ica, em condições de es ado es acioná io
(Tonui e T ipanagnos opoulos, 2007).
Rahimi e al. (2014) desen ol e am um disposi i o eólico baseado num únel cónico pa a
desempenha duas unções em escala labo a o ial. A p imei a consis ia no a e ecimen o das células
o o ol aicas e a segunda des ina a-se à p odução de ele icidade, combinando a p odução ene gé ica
o o ol aica com a eólica. Uma es u u a e ical que unciona como um sis ema de au o-pilo agem eólico
oi ins alado no opo do únel de a pa a de e mina a di eção do en o. Nes e caso, a al u a a que o
sis ema de a e ecimen o é colocado desempenha um papel impo an e pa a acili a o mo imen o da
es u u a e ical e egis a com p ecisão a di eção do en o. Quando o en o a inge a cauda es ei a e
e ical, es a oda pe pendicula men e à di eção do en o, ajus ando a câma a nesse sen ido. O en o
en a na câma a de admissão, com pa edes de 1 mm de espessu a e can os a edondados. Os es es
demons a am que es a solução em g ande po encial pa a desen ol imen o u u o, sendo que o
aumen o o al na po ência debi ada pelo painel oi de 36 %, conside ando a p odução de ene gia
combinada do sis ema o o ol aico e da u bina eólica (Rahimi e al., 2014).
No mesmo ano, A cu i e al. (2014) p opuse am uma solução que en ol e um sis ema de canais
de a e ecimen o em alumínio ins alados na pa e asei a dos painéis o o ol aicos. As abe u as de
en ada e saída, com secção ans e sal quad ada, o am posicionadas em lados opos os ao longo da
bo da mais longa do painel, pe mi indo que o a pe co esse a maio á ea possí el. Foi assumida uma
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
24
elocidade média de escoamen o de 2,3 m/s que esul ou numa e iciência média anual de 12,58 %
(A cu i, Reda, e De Simone, 2014).
Ib ahim e al. (2023) ap esen a am um es udo expe imen al compa a i o en e sis emas de
a e ecimen o a pa i de con ecção o çada e na u al a a , combinada com uma placa de alhe as. Fo am
conside ados qua o p o ó ipos: o p imei o consis iu num módulo o o ol aico sem qualque ecnologia
de a e ecimen o; o segundo u ilizou um painel PV com uma placa com alhe as e angula es acoplada à
sua supe ície asei a, a e ecida po con ecção na u al; o e cei o compos o po um painel PV a e ecido
po con ecção o çada, u ilizando ês en oinhas axiais; e o qua o p o ó ipo combinou a placa com
alhe as e angula es acoplada à supe ície asei a do painel com o a e ecimen o po con ecção o çada,
ambém com ês en oinhas axiais. Os esul ados demons a am que o painel PV com alhe as e
con ecção o çada ap esen ou um aumen o de 3,01 % na e iciência, enquan o o painel com alhe as e
con ecção li e ap esen ou um aumen o de 2,55 %, e o painel PV a e ecido apenas po con ecção
o çada exibiu um aumen o de 2,10 % na e iciência (Ib ahim e al., 2023).
Des e modo, os mé odos de a e ecimen o a i o a a ap esen am soluções mais complexas,
ela i amen e aos mé odos passi os, mas, ge almen e, com melho e icácia e o imização de desempenho
dos sis emas o o ol aicos.
Es a e isão ap esen a uma isão ab angen e sob e o es ado da a e em écnicas de a e ecimen o
pa a painéis o o ol aicos, com oco nos mé odos que u ilizam a como luido de a e ecimen o, an o em
ins alações passi as como a i as. Vá ios es udos analisados demons a am que es as abo dagens
desempenham um papel undamen al na edução da empe a u a de ope ação dos painéis, ajudando a
man e os alo es den o da aixa ope acional nominal especi icada pelo ab ican e e, consequen emen e,
melho ando o desempenho e a e iciência dos sis emas o o ol aicos.
Os mé odos de a e ecimen o a i o des acam-se pela sua e icácia em p omo e a ans e ência de
calo e melho a a po ência debi ada pelo painel. Con udo, dependem de on es de ene gia ex e nas, o
que eduz a po ência líquida ge ada pelo sis ema. Além disso, ap esen am maio es cus os iniciais e de
manu enção, mas podem se an ajosos em aplicações domés icas ou come ciais onde o calo esidual
seja ap o ei ado.
Po ou o lado, os mé odos de a e ecimen o passi o são simples, económicos e de ácil
implemen ação. Apesa de o e ece em meno axa de ans e ência de calo , são ideais pa a condições
em que a e iciência é mica não é c í ica. As combinações des es mé odos com ou os elemen os, como
PCM, nanopa ículas e mic ocanais, êm mos ado g ande po encial, mas ainda eque em in es igação
pa a supe a limi ações, como a baixa condu i idade é mica.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
25
A a aliação da e icácia des as soluções depende de uma moni o ização p ecisa e con ínua das
a iá eis é micas e elé icas associadas ao uncionamen o dos módulos o o ol aicos. No en an o, an es
de compa a di e en es es a égias é micas, é essencial es abelece uma linha de base que pe mi a
ca ac e iza o desempenho do painel sem qualque mecanismo de a e ecimen o. Nesse sen ido, é
necessá io o desen ol imen o de um sis ema de moni o ização que egis e, em empo eal, pa âme os
como empe a u a, adiação sola , ensão e co en e elé ica. Es a moni o ização, como a ealizada no
p esen e es udo, o nece dados de e e ência undamen ais, pe mi indo comp eende a elação en e as
condições ambien ais e o compo amen o é mico e ene gé ico do painel. Só após a ob enção desses
dados iniciais é possí el expandi o sis ema de moni o ização, in eg ando senso es adicionais pa a a alia
o impac o das soluções de a e ecimen o. Dessa o ma, a moni o ização do desempenho dos sis emas
o o ol aicos passa a e um papel duplo: iden i ica pad ões de uncionamen o e pe das é micas sem
a e ecimen o e, numa ase pos e io , a alia compa a i amen e a e iciência dos mé odos de mi igação
é mica ado ados. A ecolha e análise con ínua de dados pe mi i ão, assim, não apenas iden i ica a
necessidade de a e ecimen o, mas ambém de e mina qual o mé odo mais adequado às condições
especí icas de ope ação do painel (Sha i e al., 2015). Des a o ma, seguidamen e, se á ap esen ada
uma b e e e isão sob e sis emas de moni o ização em ins alações o o ol aicas, abo dando di e en es
me odologias e ecnologias disponí eis pa a a aquisição, p ocessamen o e análise de dados.
2.3. MONITORIZAÇÃO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
O aumen o de p odução de ene gia elé ica a pa i de sis emas o o ol aicos em despe ado um
in e esse c escen e no desen ol imen o de sis emas de moni o ização que pe mi am a alia em empo
eal o desempenho dos módulos o o ol aicos e diagnos ica po enciais alhas du an e o seu
uncionamen o. A moni o ização e icien e des es sis emas é essencial pa a comp eende em que
condições os módulos o o ol aicos êm melho desempenho e o imiza a ope ação das ins alações
sola es, em di e en es ambien es (Made i e Singh, 2017). A implemen ação de senso es e disposi i os
de aquisição de dados pe mi e ecolhe in o mações ela i as aos pa âme os c í icos de uncionamen o,
como a empe a u a dos módulos PV, a adiação sola inciden e, a co en e e a ensão elé icas,
possibili ando a análise de alhada do impac o das condições ambien ais na po ência o necida pelo
sis ema o o ol aico (Pa edes-Pa a e al., 2018).
His o icamen e, os p imei os sis emas de moni o ização e am desen ol idos com ecnologia de
al o cus o, limi ando a sua aplicabilidade a p oje os de g ande escala (Nippes De Oli ei a, 2019). No
en an o, nos úl imos anos, o desen ol imen o de pla a o mas
open-sou ce
e de
ha dwa e
acessí el, como
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
26
A duino e Raspbe y Pi, em acili ado a implemen ação de soluções de moni o ização de baixo cus o
pa a aplicações esidenciais e come ciais de pequena escala (Mos o a e Islam, 2022).
Nos úl imos anos, su gi am di e en es ipos de soluções come ciais pa a moni o iza sis emas
o o ol aicos, em pequena ou g ande escala. Emp esas como Vic on Ene gy, SMA Sola Technologies e
Sola Max desen ol em esse ipo de soluções onde disponibilizam
so wa e
como um se iço (SaaS) que
o e ece uncionalidades ia
web
(S. M. e al., 2015). A pa i desses
so wa es
, é possí el obse a
enómenos em empo eal e o his ó ico de dados da p odução o o ol aica. Além disso, algumas
pla a o mas mais a ançadas incluem o en io de ale as e no i icações pa a o u ilizado caso su ja o
apa ecimen o de alhas súbi as ou de condições ope acionais c í icas (Rao e al., 2024). No en an o,
soluções come ciais ap esen am algumas des an agens, como o ele ado consumo ene gé ico dos
senso es u ilizados na ecolha de dados, a necessidade de g ande capacidade de a mazenamen o de
in o mação e a limi ação na adap ação a odas as ins alações o o ol aicas e na pe sonalização de
uncionalidades, impedindo po exemplo a adição de algo i mos pe sonalizados pa a a a aliação de
desempenho ou p e isão de p odução (Ma ínez e al., 2010).
Um sis ema de moni o ização adequado exige a ealização de di e sas e apas. Inicialmen e, é
necessá io um conjun o de senso es com ou sem io pa a ecolhe dados ela i amen e a a iá eis
ambien ais e pa âme os elé icos dos di e en es componen es do sis ema o o ol aico. Os dados
ecolhidos são a mazenados num
da a logge
e depois ans e idos pa a compu ado es ou pla a o mas
web
. Toda a in o mação ecolhida pelos senso es em de se p ocessada, a mazenada e ap esen ada de
o ma es u u ada em ela ó ios pe iódicos que acili am a análise dos u ilizado es.
Segundo a a qui e u a mode na, um sis ema de moni o ização pode se di idido em ês camadas
p incipais, como ap esen ado na Figu a 17.
− Aquisição: ecolha dos sinais en iados pelos senso es ins alados ao longo da ins alação
o o ol aica. As ligações à camada seguin e podem se es abelecidas po Blue oo h, Wi-Fi
ou po cabos elé icos, onde os dados são en iados pa a a e apa de p ocessamen o e
egis o.
− P ocessamen o e Regis o: os dados p o enien es da ede de senso es são p ocessados e
egis ados empo a iamen e num mic ocon olado ,
da a logge
ou se ido de
p ocessamen o, enquan o são ans e idos pe iodicamen e pa a o a mazenamen o inal.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
33
Figu a 20 – Ada ui
Da alogge shield
3.3.3. SENSOR DE TEMPERATURA
O senso de empe a u a p esen e no sis ema de moni o ização u iliza um e mopa ipo K
acoplado a um módulo MAX6675, um ci cui o in eg ado especializado na lei u a de e mopa es. O
e mopa ipo K é um dos mais comuns e e sá eis, ab icado com dois ipos de me ais di e en es: níquel-
c ómio (posi i o) e níquel-alumínio (nega i o). A sua p incipal an agem é a capacidade de medi uma
ampla gama de empe a u as, ge almen e en e -200 °C e 1350 °C, sendo adequado an o pa a
ambien es ad e sos, com uma al a esis ência a empe a u as ele adas e à co osão. Exis e uma
ince eza associada aos alo es lidos pelo e mopa , sendo ipicamen e 0,75 % da lei u a. O módulo
MAX6675 (Figu a 21) é um con e so digi al de empe a u a, ou seja, lê o sinal emi ido pelo e mopa e
con e e-o pa a um alo digi al, compa í el com o A duino. Es e componen e acili a a lei u a de
empe a u as de o ma p ecisa e simpli icada, a a és do p o ocolo de comunicação SPI e ap esen a
uma ampla aixa de medição, en e 0 e 1024 °C.
Figu a 21 – Te mopa ipo K inco po ado com módulo MAX6675
Pa a in e agi com o módulo MAX6675, es á disponí el no A duino IDE a biblio eca “MAX6675”.
Depois da sua ins alação, es a biblio eca o e ece unções especí icas que pe mi em a comunicação en e
o A duino e o módulo, como a lei u a da empe a u a de o ma con ínua. A u ilização des a biblio eca
eque a de inição dos pinos de comunicação SPI (CS, SCK, SO) e acili a a lei u a dos dados de
empe a u a com ele ada p ecisão.

A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
34
3.3.4. SENSOR DE CORRENTE
O senso de co en e u ilizado, o ACS712 de 20 A (Figu a 22), é um senso analógico que pe mi e
medi a co en e elé ica (AC ou DC) de o ma p ecisa, con e endo a lei u a num sinal de ensão
analógica que pode se lida pelo A duino. Es e senso é amplamen e u ilizado em aplicações de
moni o ização de co en e elé ica, po se e icien e, de ácil in eg ação e com uma boa elação cus o-
bene ício, sendo capaz de medi co en es elé icas numa aixa de -20 A a 20 A. Des e modo, o na-se
uma opção álida pa a moni o iza o painel o o ol aico u ilizado na ins alação de campo.
Figu a 22 – Senso de Co en e ACS712 de 20 A
O senso emi e um sinal analógico simples que é lido pelo A duino a pa i de uma po a
analógica. Es e sinal é uma ensão analógica p opo cional à co en e medida. Quando o alo da co en e
é 0, o sinal emi ido é de ap oximadamen e 2,5 V (me ade da ensão de e e ência de 5 V). Se co en e a
lui do painel pa a o con olado de ca ga, a ensão emi ida é supe io a 2,5 V. No caso con á io, a
ensão emi ida é in e io a 2,5 V. Nes e senso em especí ico, a sensibilidade é de ap oximadamen e 100
mV po ampe e medido. Isso signi ica que pa a cada ampe e que lui pelo senso , a saída muda em 100
mV. Po exemplo, se o senso es i e a medi 5 A, o alo da ensão emi ida pelo senso ao A duino se á
de 2,5 V + 0,5 V = 3 V.
3.3.5. DIVISOR DE TENSÃO
Pa a moni o iza a ensão debi ada pelos e minais do painel o o ol aico, oi inco po ado um
di iso de ensão, um ci cui o de esis ências em sé ie que pe mi e eduzi a ensão debi ada pelo painel
pa a um alo na aixa dos 0-5 V, a mesma aixa de lei u a analógica do A duino. O di iso de ensão
unciona com base na Lei de Ohm e na elação en e as esis ências em sé ie, de aco do com a equação
(4) (Zico Win e 2022):
𝑉𝑜𝑢𝑡= 𝑉𝑖𝑛 𝑅2
𝑅1 + 𝑅2
(4)
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
35
onde 𝑉𝑜𝑢𝑡 é a ensão lida pelo A duino, 𝑉𝑖𝑛 é a ensão que se p e ende medi , debi ada pelos e minais
do painel, 𝑅1 e 𝑅2 são as esis ências que cons i uem o di iso de ensão.
A ensão máxima de saída do painel o o ol aico moni o izado é ligei amen e in e io a 50 V. Pa a
a moni o ização oco e de o ma segu a oi necessá io dimensiona o di iso de ensão, escolhendo
esis ências que pe mi am eduzi a ensão de saída a um máximo de 5 V, limi e máximo supo ado
pelos pinos analógicos do A duino. Es a condição implica que 𝑅1 de e se ap oximadamen e no e ezes
supe io a 𝑅2, de o ma a cump i os equisi os de segu ança, al como ap esen ado na equação (5):
𝑉𝑜𝑢𝑡
𝑉𝑖𝑛 = 5
50 ↔ 𝑅2
𝑅1 + 𝑅2 = 1
10 ⇔𝑅1=9𝑅2
(5)
Com base nessa elação e nas esis ências disponí eis no labo a ó io, o am escolhidas ês
esis ências, sendo que duas, ligadas em sé ie, cons i uem 𝑅2, esul ando em:
𝑅2=𝑅2𝑎+𝑅2𝑏=10000 Ω + 1000 Ω=11000 Ω
Pa a 𝑅1, oi escolhida uma esis ência de 100000 Ω, ce ca de 9 ezes supe io a 𝑅2. Des e
modo, o A duino az a lei u a da ensão que en a no pino analógico ligado ao di iso e o alo lido é
con e ido de ol a pa a o alo da ensão o necida pelo painel a pa i da u ilização da equação (6) no
código desen ol ido no
so wa e
A duino IDE:
𝑉𝑖𝑛= 𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑅1 + 𝑅2
𝑅2
(6)
Des e modo, é possí el ob e a ensão debi ada pelo painel o o ol aico em cada ins an e e,
pos e io men e, egis a e a mazena esses alo es de aco do com os
imes amps
es ipulados.
3.3.6. PIRANÓMETRO SPN1 E DATALOGGER GP1
O pi anóme o SPN1 é um senso me eo ológico u ilizado pa a medi adiação sola global e di usa
sem a necessidade de disposi i os de somb eamen o adicionais, como mui os pi anóme os adicionais
que exigem ou os componen es pa a a medição da adiação di usa. O SPN1, ilus ado na Figu a 23, oi
p oje ado pa a supo a condições climá icas ad e sas, sendo pa icula men e adequado pa a o uso ao
a li e, e em um campo de isão hemis é ico, o que signi ica que cap a a adiação sola p o enien e de
odas as di eções acima do plano ho izon al onde es á ins alado, sendo capaz de medi adiação numa
aixa ípica en e 0 e 2000 W/m². Também inclui compensação de empe a u a, com senso es in e nos
que ga an em medições p ecisas mesmo com a iações de empe a u a ambien e, minimizando os e os
de lei u a.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
36
Figu a 23 – Pi anóme o SPN1 da Del a-T De ices
Embo a o pi anóme o SPN1 enha sido u ilizado no sis ema de moni o ização, é impo an e
escla ece que es e senso não oi in eg ado di e amen e no sis ema baseado em A duino, como os
senso es abo dados p e iamen e. Em ez disso, a aquisição de dados do SPN1 oi ealizada u ilizando o
da alogge
GP1 da Del a-T De ices, ep esen ado na Figu a 24, um equipamen o especializado em
ecolha de dados me eo ológicos. O GP1 oi escolhido de ido à sua capacidade de in eg a acilmen e
senso es como o SPN1 e se adequado pa a ins alações expos as ao ambien e ex e io , p opo cionando
maio p ecisão na aquisição de dados de adiação sola .
Figu a 24 – Da alogge GP1 da Del a-T De ices
A es a égia u ilizada na aquisição dos alo es de adiação sola oi a mesma da aquisição dos
alo es de ensão, co en e e empe a u a ob idos pelo A duino. Fo am lidos os alo es de adiação sola
inciden e no painel em odos os segundos, mas apenas se egis ou a média desses alo es de 5 em 5
minu os. O
so wa e
u ilizado oi o Del aLINK que pe mi e de ini a equência de amos agem, as
unidades de medida e a isualização em empo eal, sendo es a úl ima ca ac e ís ica ú il pa a assegu a
o uncionamen o co e o do pi anóme o SPN1 du an e a moni o ização.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
37
3.4. SOFTWARE
3.4.1. ARDUINO IDE
O A duino IDE é uma aplicação
open-sou ce
que consis e num edi o de código com e amen as
de compilação, u ilizado pa a desen ol e
ske ches
pa a, pos e io men e, os ca ega pa a o
mic ocon olado u ilizado, mais p ecisamen e o A duino. A linguagem implemen ada pa a a
p og amação consis e num conjun o de unções C++ que pe mi e o con olo de odos os senso es
u ilizados na moni o ização. A a és do
se ial moni o
, ou moni o sé ie, uma in e ace g á ica de
comunicação com o A duino, é possí el a isualização em empo eal dos alo es ob idos pelo
mic ocon olado , o que ambém pe mi e assegu a o uncionamen o co e o do sis ema de
moni o ização. Como mencionado p e iamen e, o A duino IDE supo a o uso de biblio ecas que
p opo cionam uncionalidades ex as e pe mi em a execução de a e as complexas a pa i de unções
de ácil e simples u ilização num
ske ch
.
3.4.2. DELTALINK
O
so wa e
Del aLINK, desen ol ido pela Del a-T De ices, pe mi e a con igu ação, ecolha e
isualização de dados de disposi i os de moni o ização ambien al como o pi anóme o SPN1, a pa i de
da alogge s
como o GP1. Pe mi e de ini os pa âme os de medição e as unidades de medida do senso
em u ilização, moni o iza as lei u as em empo eal e a mazena os dados egis ados com a equência
de egis o de inida pelo u ilizado . A in e ace g á ica des e
so wa e
ambém pe mi e
a obse ação e
moni o ização dos dados ecolhidos em empo eal e pe mi e de e a possí eis anomalias nos senso es
e sis emas de aquisição associados ao sis ema.
3.5. APLICAÇÃO DO SISTEMA DE MONITORIZAÇÃO
Nes e capí ulo se á ap esen ada a abo dagem de alhada em cada uma das e apas en ol idas na
conceção e aplicação do sis ema de moni o ização. As e apas do p ocesso são o desen ol imen o das
ins alações ex e io e in e io , e a explicação do código desen ol ido, com base num algo i mo que mos a
a sua es u u a e desc e e simpli icadamen e a sua lógica.
O sis ema em como p incipal obje i o moni o iza a elação da e iciência do painel o o ol aico
u ilizado com a empe a u a da supe ície do painel, ecolhendo dados sob e ensão, co en e,
empe a u a e adiação sola inciden e. Os dados são lidos a cada segundo pa a cada uma das a iá eis
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
38
e, de 5 em 5 minu os, é calculada a média dos 300 segundos an e io es e egis ada num ichei o de
ex o, pa a pos e io acesso.
3.5.1. INSTALAÇÃO EXTERIOR
O painel o o ol aico u ilizado, da ma ca BP SOLAR, é compos o po células de silício
monoc is alino. Ap esen a uma á ea de 2,4 m2, uma po ência máxima de 260 W e ensão máxima em
ci cui o abe o igual a 44,2 V, em condições ideais de uncionamen o ( empe a u a das células = 25 °C).
Como é possí el obse a na igu a seguin e, o painel em moni o ização oi ins alado sob e um cole o
sola que não es a a em uncionamen o, no elhado do Depa amen o de Engenha ia Mecânica (DEM).
A ás do painel, oi apa a usada uma es u u a me álica ajus ada de modo a ga an i a inclinação ideal
pa a maximiza a cap ação de adiação sola . Es a es u u a oi ixada a qua o blocos de be ão pa a
ga an i a es abilidade mecânica e e i a deslocamen os. Op ou-se po es e ipo de supo e pa a e i a
pe u ações e in e enções pe manen es no elhado de ido ao cu o pe íodo de moni o ização aplicado
ao sis ema o o ol aico, al como ap esen ado na Figu a 25.
Figu a 25 – Componen es da ins alação ex e io no elhado do DEM
Os e minais do painel o o ol aico o am p olongados, a a és da u ilização de cabos sola es, a é
ao in e io do edi ício, onde se encon a o con olado de caga, des ino inal dos e minais.
Além do painel o o ol aico, ambém se ins ala am no ex e io ambos os componen es que
pe mi em moni o iza a adiação sola inciden e, o pi anóme o SPN1 e o espe i o
da alogge
GP1.

A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
39
De ido ao comp imen o limi ado do cabo que conec a es es componen es e ao ac o de se o GP1 a
alimen a o SPN1, o
da alogge
oi posicionado ambém no elhado, sendo alimen ado a pa i do in e io
do edi ício, a a és de uma ex ensão USB. Na Figu a 25, o
da alogge
não es á isí el po que se encon a
a ás do painel o o ol aico, como é pe ce í el pelo p olongamen o do cabo que es á conec ado ao
pi anóme o.
No cen o da supe ície do painel o o ol aico, al como ilus ado na Figu a 26, a pon a da ex ensão
de e mopa u ilizada pa a medi a empe a u a de uncionamen o das células o o ol aicas oi ixada
com i a adesi a de olha de alumínio. A ex ensão pa e do módulo MAX6675, que pe manece no in e io
do edi ício em comunicação com o A duino. A escolha da i a de olha de alumínio conside ou-se
adequada de ido à sua esis ência a condições ambien ais e capacidade de assegu a uma boa ixação
sem in e e ência ele an e nas lei u as de empe a u a.
Figu a 26 – Fixação do e mopa ipo K ao painel o o ol aico
Des e modo, odos os componen es u ilizados no ex e io êm ligação di e a – os e minais
o o ol aicos ao con olado de ca ga, o e mopa ao módulo MAX6675 e o senso de adiação à on e
de alimen ação – ao labo a ó io de Fluidos e Calo do DEM, local onde se encon a a ins alação in e io .
3.5.2. INSTALAÇÃO INTERIOR
A ins alação in e io en ol e a conceção e aplicação do sis ema de moni o ização de ensão,
co en e e empe a u a do painel, o p ocessamen o e a mazenamen o de odos os dados ob idos e ainda
a ges ão da ene gia p oduzida pelo sis ema o o ol aico.
Como mencionado p e iamen e, os e minais o o ol aicos o am es endidos a é ao con olado de
ca ga do ci cui o concebido. O con olado de ca ga é do ipo MPPT, o que pe mi e a o imização da
po ência debi ada pelo painel e assegu a a es abilidade de odo o ci cui o, limi ando a ene gia o necida
pa a a ba e ia e dissipando a ene gia exceden á ia.
An es da ligação do painel ao con olado de ca ga, ambos os e minais o o ol aicos o am
in e ce ados. O di iso de ensão oi ligado, em pa alelo, aos dois e minais, posi i o e nega i o, e
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
40
conec ou-se o senso de co en e, em sé ie, apenas ao e minal posi i o do painel. Des e modo, oi
possí el aze a moni o ização da ensão e co en e e ,consequen emen e, da po ência debi ada pelo
painel. A Figu a 27 mos a odos os componen es p esen es na ins alação in e io , nomeadamen e os
senso es, o con olado de ca ga, a ba e ia, a ca ga do sis ema e o cabo de alimen ação.
Figu a 27 – Componen es p esen es na ins alação in e io
A ca ga associada ao sis ema é uma lâmpada halogénea de 12 V que, es ando con inuamen e
conec ada ao con olado MPPT, consome a ene gia p oduzida pelo painel e a que es á a mazenada na
ba e ia. Du an e o dia, o con olado de ca ga ga an e que pa e da ene gia p oduzida pelo painel é
di ecionada pa a alimen a a ca ga. A ene gia exceden e é u ilizada pa a ca ega a ba e ia. Quando a
p odução de ene gia do painel não é su icien e pa a sup i a necessidade ene gé ica da ca ga – du an e
a noi e ou em pe íodos de baixa adiação sola – é a ba e ia, p e iamen e ca egada, que man ém a
ca ga alimen ada.
O A duino, p e iamen e soldado ao
da alogging shield
e a a és das conexões en e os senso es,
b eadboa d
e con olado (Figu a 28), ealiza o p ocessamen o e a mazenamen o das lei u as de alo es
de ensão, co en e e empe a u a. Os alo es são egis ados a cada segundo, sendo que, a cada 5
minu os, a média das lei u as dos 300 segundos an e io es é a mazenada no ca ão SD. Des e modo, é
o imizada a quan idade de dados ecolhidos ga an indo uma ep esen ação p ecisa do sis ema ao longo
do empo.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
41
Figu a 28 – Close-up das In e ações A duino - Da alogging Shield - Senso es
Todo o sis ema é alimen ado a pa i de dois ans o mado es de 5 V conec ados a uma omada
elé ica no in e io do labo a ó io, o que assegu a o uncionamen o con ínuo do sis ema. Um
ans o mado alimen a o sis ema de aquisição de dados de adiação, localizado no elhado, a a és de
uma ex ensão USB de 10 me os e o ou o ans o mado alimen a o A duino a a és do cabo USB
cinzen o isí el na Figu a 28.
3.5.3. CÓDIGO DO ARDUINO
O
da alogge
GP1, que a mazena os alo es de adiação sola , é con olado a pa i do so wa e
DELTALINK, que pe mi e aze a lei u a e o egis o dos dados de aco do com as necessidades do
u ilizado . No en an o, pa a a moni o ização da ensão, co en e e empe a u a do painel unciona é
necessá io que o A duino eceba o dens, pa a es e in e agi e con ola o uncionamen o do
ha dwa e.
Consequen emen e, desen ol eu-se um código no A duino IDE que pe mi e a comunicação e o en io de
comandos a odos os disposi i os ligados ao A duino. O código esc i o consis e, de o ma ge al, em duas
o inas p incipais, o
se up
e o
loop
. A o ina se up ma ca o início da execução do código e co e uma ez,
a o ina loop epe e-se con inuamen e. Ou a pa e impo an e do código encon a-se no início, an es da
o ina
se up
, onde se incluem as di e i as de p é-p ocessamen o e se decla am as a iá eis globais. O
código desen ol ido pa a es e p oje o (Anexo A) es á ep esen ado sob o ma de diag ama de a i idades
na Figu a 29.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
42
Figu a 29 –Algo i mo do código u ilizado no A duino IDE
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
49
Figu a 33 – Va iação da adiação sola e da po ência do painel ao longo de um dia de céu limpo (23/10/2024)
Na Figu a 32, e i ica-se que a empe a u a do painel segue uma endência simila à da adiação
sola , com um ligei o a aso de ido à iné cia é mica, ap esen ando uma média de 51,20 °C e a ingindo
um alo máximo de 66,06 °C, às 14h10m. Po ou o lado, como ilus ado na Figu a 33, a po ência
o necida pelo painel ap esen a um compo amen o que se des ia do espe ado, com alo es ele ados
nas p imei as ho as do dia, mesmo quando a adiação ainda é ela i amen e baixa. Com o aumen o
g adual da adiação e da empe a u a do painel, a po ência ende a diminui , o que, à p imei a is a,
pode ia se in e p e ado como consequência do impac o é mico na e iciência do sis ema o o ol aico.
No en an o, a disc epância obse ada en e a cu a de po ência e a de adiação sola , sob e udo
em condições de céu limpo, suge e que es e e ei o pode á não se in ei amen e jus i icado apenas pela
in luência é mica. A magni ude da a iação de po ência obse ada excede o que se ia espe ado pa a
um sis ema em uncionamen o no mal. Assim, conside a-se que es as anomalias possam es a
associadas a limi ações no sis ema de aquisição de dados, nomeadamen e a possí eis imp ecisões nos
senso es de co en e ou ensão, in e e ências no egis o, ou ou os a o es não iden i icados du an e a
moni o ização.
4.1.2. CÉU PARCIALMENTE NUBLADO
Nos g á icos ap esen ados nas Figu as 34 e 35, obse a-se que, no dia de céu pa cialmen e
nublado, a adiação sola ap esen a oscilações signi ica i as ao longo do dia, e le indo a cobe u a
in e mi en e de nu ens. A adiação a ingiu o pico de 478,58 W/m² às 12h25m, sendo a média diá ia
igual a 204,50 W/m².
0
50
100
150
200
250
0
200
400
600
800
1000
8:55 10:25 11:55 13:25 14:55 16:25
Po ência (W)
Radiação Sola (W/m2 )
Radiação
Po ência

A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
50
Figu a 34 – Va iação da adiação sola e da empe a u a do painel ao longo de um dia de céu pa cialmen e nublado
(26/10/2024)
Figu a 35 – Va iação da adiação sola e da po ência do painel ao longo de um dia de céu pa cialmen e nublado
(26/10/2024)
Na Figu a 34, e i ica-se que a empe a u a do painel acompanha as a iações da adiação,
ap esen ando uma média diá ia de 23,01 °C. A empe a u a máxima o am 34,41 °C, alo mui o mais
baixo do que os a ingidos no dia de céu limpo. Na Figu a 35, obse a-se que a po ência ge ada pelo
painel é al amen e sensí el às lu uações de adiação, ap esen ando um compo amen o i egula ao
longo do dia. No en an o, de ido à empe a u a média mais baixa do painel, a média de po ência
o necida ao longo des e dia (191,73 W) oi supe io à média do dia de céu limpo (170,75 W), o que
demons a que, em condições de al a adiação, a e iciência do painel é signi ica i amen e p ejudicada
pelo aumen o da empe a u a de ope ação.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0
200
400
600
800
1000
10:40 12:00 13:20 14:40 16:00
Tempe a u a (ºC)
Radiação Sola (W/m2 )
Radiação
Tempe a u a
0
50
100
150
200
250
300
0
200
400
600
800
1000
10:40 12:00 13:20 14:40 16:00
Po ência (W)
Radiação Sola (W/m2 )
Radiação
Po ência
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
51
4.1.3. CÉU COMPLETAMENTE NUBLADO
Nas Figu as 36 e 37, e i ica-se que, no dia de céu comple amen e nublado, o pico da adiação
sola oco eu logo no início do dia onde a inge um pico de 544,62 W/m2, às 10h05m. No en an o, ao
longo do im da manhã e du an e a a de, a adiação man ém-se consis en emen e baixa, sendo a média
diá ia de 161,93 W/m2.
Figu a 36 – Va iação da adiação sola e da empe a u a do painel ao longo de um dia de céu comple amen e nublado
(01/11/2024)
Figu a 37 – Va iação da adiação sola e da po ência do painel ao longo de um dia de céu comple amen e nublado
(01/11/2024)
A empe a u a do painel, como em odos os casos, acompanha a adiação sola , e a inge o seu
pico (42,64 °C) à mesma ho a do pico de adiação, mas ao longo do dia ai diminuindo e esul a numa
média diá ia de 23,74 °C, semelhan e à do dia pa cialmen e nublado. Na Figu a 37, obse a-se que a
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0
200
400
600
800
1000
9:25 11:05 12:45 14:25 16:05
Tempe a u a (ºC)
Radiação Sola (W/m2 )
Radiação
Tempe a u a
0
50
100
150
200
250
0
200
400
600
800
1000
9:25 11:05 12:45 14:25 16:05
Po ência (W)
Radiação Sola (W/m2 )
Radiação
Po ência
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
52
po ência o necida após o início da manhã é limi ada pela adiação inciden e, o que esul ou numa média
de 78,27 W, alo signi ica i amen e in e io aos dias an e io es. No en an o, é possí el no a em
de e minados in e alos de empo, que ligei os aumen os da adiação inciden e (pa a a aixa dos 200-
300 W/m2) esul am em g andes aumen os na po ência debi ada pelo painel. Es e compo amen o
e idencia que o sis ema pode ope a pe o da sua e iciência máxima mesmo com alo es médios de
adiação, desde que a empe a u a de uncionamen o seja a o á el.
Des e modo, a análise do compo amen o ge al do sis ema demons ou que o seu desempenho é
dependen e da adiação sola inciden e, mas ambém da empe a u a de ope ação. O aumen o des a
empe a u a em um impac o signi ica i o na e iciência de con e são de ene gia do painel, limi ando a
po ência ge ada em dias de ní eis al os de adiação. Po ou o lado, empe a u as mais baixas pe mi em
uma maio e iciência, mesmo com ní eis mode ados de adiação. No p óximo capí ulo, se á explo ado
com maio de alhe es e impac o é mico, a aliando a elação di e a en e a empe a u a do painel e a
po ência o necida pelo sis ema.
4.2. INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NA POTÊNCIA FORNECIDA
4.2.1. ANÁLISE GRÁFICA E CÁLCULO DOS COEFICIENTES DE TEMPERATURA
Pa a quan i ica de alhadamen e esse impac o é mico, é essencial de e mina os coe icien es de
empe a u a, que exp essam a a iação da po ência do painel em unção da empe a u a pa a di e en es
ní eis de adiação sola .
De seguida, se á ap esen ada uma análise g á ica baseada nos dados expe imen ais ecolhidos,
pe mi indo isualiza a elação en e empe a u a e po ência elé ica o necida pelo painel, po gama de
adiação sola . A pa i des es esul ados, se ão calculados os coe icien es de empe a u a da po ência
máxima pa a di e en es in e alos de adiação, possibili ando uma a aliação quan i a i a da pe da de
desempenho é mico do sis ema o o ol aico.
4.2.1.1. INTERVALO DE RADIAÇÃO: 200-299 W/M2
O g á ico da Figu a 38 mos a a elação in e sa en e a empe a u a do painel e a po ência
debi ada pelo mesmo pa a uma aixa de adiação en e 200 e 299 W/m2.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
53
.
Figu a 38 – Relação en e a empe a u a do painel e a po ência o necida pa a ní eis de adiação ∈ [200;299] W/m2
Ve i ica-se que, à medida que a empe a u a do painel aumen a, a po ência o necida diminui de
o ma cla a e consis en e, e idenciando o impac o nega i o do aumen o é mico no desempenho do
sis ema. En e es a aixa de adiação, a po ência máxima a ingida (261,37 W) coincide com o momen o
em que a empe a u a do painel oi meno (16,53 °C). Com o aumen o da empe a u a pa a alo es
supe io es a 35 °C, a po ência diminui signi ica i amen e, pa a alo es p óximos de 150 W, indicando
uma queb a signi ica i a de pe o mance do painel o o ol aico.
Nes e in e alo, os alo es u ilizados pa a o cálculo do coe icien e de empe a u a o am:
Subs i uindo os alo es nas equações (8) e (9), ob emos:
𝛾=261,37−145,94
48,30− 16,53 =3,63 W/°C
𝛾 = 261,37−145,94
261,37(48,30− 16,53)×100=1,39 %/°C
Es es alo es indicam que, nes e in e alo adiação, pa a cada g au Celsius de aumen o na
empe a u a do painel, a po ência máxima o necida diminui, em média, 3,63 W ou 1,39 %.
Compa a i amen e às p óximas aixas de adiação, a dispe são dos dados é ela i amen e ele ada
de ido ao núme o eduzido de dados ecolhidos e à meno es abilidade nas condições de ope ação do
painel em baixos ní eis de adiação, nomeadamen e em alo es mais p óximos de 200 W/m2.
0
50
100
150
200
250
300
010 20 30 40 50 60
Po ência (W)
Tempe a u a (ºC)
• 𝑇𝑚á𝑥 = 48,30 °C
• 𝑃𝑇𝑚á𝑥 = 145,94 W
• 𝑇𝑚í𝑛 = 16,53 °C
• 𝑃𝑇𝑚í𝑛 = 261,37 W
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
54
4.2.1.2. INTERVALO DE RADIAÇÃO: 300-399 W/M2
Na Figu a 39, ambém se obse a que, no in e alo de adiação en e 300 e 399 W/m2, exis e um
cla o pad ão de diminuição da po ência o necida pelo painel à medida que a sua empe a u a aumen a,
Figu a 39 – Relação en e a empe a u a do painel e a po ência o necida pa a ní eis de adiação ∈ [300;399] W/m2
À semelhança da aixa de adiação an e io , a po ência máxima (241,48 W) e a empe a u a
mínima (24,06 °C) o am egis adas no mesmo
imes amp
, enquan o, em empe a u as supe io es a 40
°C, a po ência, ge almen e, cai pa a alo es in e io es a 200 W.
Nes e in e alo, os alo es u ilizados pa a o cálculo do coe icien e de empe a u a o am:
Subs i uindo os alo es nas equações (8) e (9), ob emos:
𝛾=241,48−157,81
53,76− 24,06 =2,82 W/°C
𝛾 = 241,48−157,81
241,48(53,76− 24,06)×100=1,17 %/°C
Es es alo es indicam que, nes e in e alo, pa a cada g au Celsius de aumen o na empe a u a da
supe ície do painel, a po ência máxima o necida diminui, em média, 2,82 W ou 1,17 %.
A dispe são dos dados é mode ada is o que, apesa de algumas a iabilidades, os alo es seguem
um pad ão consis en e nes e in e alo de adiação sola , ea i mando o impac o nega i o do coe icien e
é mico.
0
50
100
150
200
250
300
010 20 30 40 50 60
Po ência (W)
Tempe a u a (ºC)
• 𝑇𝑚á𝑥 = 53,76 °C
• 𝑃𝑇𝑚á𝑥 = 157,81 W
• 𝑇𝑚í𝑛 = 24,06 °C
• 𝑃𝑇𝑚í𝑛 = 241,48 W

A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
55
4.2.1.3. INTERVALO DE RADIAÇÃO: 400-499 W/M2
Na Figu a 40, obse a-se que, pa a alo es de adiação en e 400 e 499 W/m2, o compo amen o
é mico do sis ema o o ol aico é idên ico às aixas an e io es, sendo a ingidas empe a u as supe io es.
Figu a 40 – Relação en e a empe a u a do painel e a po ência o necida pa a ní eis de adiação ∈ [400;499] W/m2
A po ência máxima (254,09 W) e a empe a u a mínima (25,69 °C) o am no amen e egis adas
no mesmo
imes amp
. Em empe a u as supe io es a 50 °C, a po ência o necida nunca a ingiu os 200
W.
Nes e in e alo, os alo es u ilizados pa a o cálculo do coe icien e de empe a u a o am:
Subs i uindo os alo es nas equações (8) e (9), ob emos:
𝛾=254,09−151,72
59,32− 25,69 =3,04 W/°C
𝛾 = 254,09−151,72
254,09(59,32− 25,69)×100=1,20 %/°C
Es es alo es indicam que, nes a aixa, pa a cada g au Celsius de aumen o na empe a u a da
supe ície do painel, a po ência máxima o necida diminui, em média, 3,04 W ou 1,20 %.
A dispe são dos alo es ecolhidos é semelhan e à da aixa an e io , suge indo que o impac o da
empe a u a pode se in luenciado po pequenas lu uações na adiação sola den o do mesmo in e alo
de adiação.
0
50
100
150
200
250
300
010 20 30 40 50 60 70
Po ência (W)
Tempe a u a (°C)
• 𝑇𝑚á𝑥 = 59,32 °C
• 𝑃𝑇𝑚á𝑥 = 151,72 W
• 𝑇𝑚í𝑛 = 25,69 °C
• 𝑃𝑇𝑚í𝑛 = 254,09 W
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
56
4.2.1.4. INTERVALO DE RADIAÇÃO: 500-599 W/M2
Nes e in e alo de adiação sola , o decli e da linha de endência da elação en e a empe a u a
do painel e a po ência o necida é ligei amen e mais acen uado, como se e i ica na Figu a 41, icando
ainda melho e idenciada a in luência da empe a u a du an e o uncionamen o do sis ema o o ol aico.
Figu a 41 – Relação en e a empe a u a do painel e a po ência o necida pa a ní eis de adiação ∈ [500;599] W/m2
O ac o da po ência máxima a ingida (224,58 W) se conside a elmen e meno que nas aixas
an e io es es á elacionada com a ausência de p odução de ene gia pelo painel em condições ideais (25
°C), is o que a empe a u a mínima egis ada nes e in e alo oi de 33,90 °C. Em casos de empe a u as
mui o ele adas, supe io es a 60 °C, a po ência o necida pelo painel onda semp e os 150 W, alo mui o
in e io ao espe ado em condições ideais de uncionamen o.
Nes e in e alo, os alo es u ilizados pa a o cálculo do coe icien e de empe a u a o am:
Subs i uindo os alo es nas equações (8) e (9), ob emos:
𝛾 =222,48−141,41
66,06− 33,90 =2,52 W/°C
𝛾 = 222,48−141,41
222,48(66,06− 33,90)×100= 1,13 %/°C
Es es alo es indicam que, nes e in e alo, pa a cada g au Celsius de aumen o na empe a u a
da supe ície do painel, a po ência máxima o necida diminui, em média, 2,52 W ou 1,13 %.
0
50
100
150
200
250
010 20 30 40 50 60 70
Po ência (W)
Tempe a u a (ºC)
• 𝑇𝑚á𝑥 = 66,06 °C
• 𝑃𝑇𝑚á𝑥 = 141,41 W
• 𝑇𝑚í𝑛 = 33,90 °C
• 𝑃𝑇𝑚í𝑛 = 222,48 W
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
57
A g ande quan idade de dados ecolhidos e p ecisão na elação en e empe a u a e po ência le ou
a uma dispe são eduzida de dados pa a es a aixa de adiação sola .
4.2.1.5. INTERVALO DE RADIAÇÃO: 600-699 W/M2
A Figu a 42 ap esen a a elação en e a empe a u a e a po ência o necida, pa a adiações sola es
na gama dos 600-699 W/m2.
Figu a 42 – Relação en e a empe a u a do painel e a po ência o necida pa a ní eis de adiação ∈ [600;699] W/m2
Pa a es e in e alo, obse a-se uma con inuidade no pad ão de edução da po ência com o
aumen o da empe a u a. Também nes a aixa de adiação, o alo de po ência máxima (221,76 W)
coincide com a empe a u as mínima egis ada (41,74 °C), sendo es a conside a elmen e in e io à
empe a u a ideal de uncionamen o do sis ema.
Nes e in e alo, os alo es u ilizados pa a o cálculo do coe icien e de empe a u a o am:
Subs i uindo os alo es nas equações (8) e (9), ob emos:
𝛾 =221,76−143,86
65,23− 41,74 = 3,32 W/°C
𝛾= 221,76−143,86
221,76(66,06− 41,74)×100=1,44 %/°C
Es es alo es indicam que, nes a gama, pa a cada g au Celsius de aumen o na empe a u a da
supe ície do painel, a po ência máxima o necida diminui, em média, 3,32 W ou 1,44 %.
0
50
100
150
200
250
010 20 30 40 50 60 70
Po ência (W)
Tempe a u a (°C)
• 𝑇𝑚á𝑥 = 65,23 ºC
• 𝑃𝑇𝑚á𝑥 = 143,86 W
• 𝑇𝑚í𝑛 = 41,74 ºC
• 𝑃𝑇𝑚í𝑛 = 221,76 W
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
58
De ido à eduzida quan idade de dados ecolhidos, as pequenas lu uações nos alo es de
adiação den o do in e alo em análise e à al a empe a u a de uncionamen o do painel, a dispe são
dos dados é ela i amen e ele ada. Es e é o úl imo in e alo analisado is o que a adiação sola inciden e
no painel só a ingiu alo es supe io es a 699 W/m2 em escassos ins an es, insu icien es pa a a ealização
de um g á ico de dispe são, com uma cla a linha de endência, como se e i ica nos casos an e io es.
4.2.2. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS
Os esul ados ob idos con i mam que o impac o é mico é um dos a o es mais de e minan es no
desempenho dos painéis o o ol aicos. A análise dos esul ados e o cálculo dos coe icien es de
empe a u a e ela am que à medida que a empe a u a do painel aumen a, a po ência o necida pelo
mesmo diminui, independen emen e da aixa de adiação sola . Con udo, a magni ude des e impac o
a ia consoan e a in ensidade da adiação, e idenciando dinâmicas ope acionais e ísicas que me ecem
uma discussão de alhada. Além disso, a in e p e ação des es esul ados em con ex os eais de ins alação
o e ece uma isão p á ica sob e a e iciência e sus en abilidade dos sis emas o o ol aicos em di e en es
cená ios climá icos e de ope ação. Os coe icien es de empe a u a calculados pa a os di e en es
in e alos de adiação es ão suma izados na Tabela 1.
Tabela 1 - Coe icien e de empe a u a ob idos pa a os di e en es in e alos de adiação sola inciden e
In e alo de Radiação (W/m2)
𝜸 (W/°C)
𝜸 (%/°C)
[200;299]
3,63
1,39
[300;399]
2,82
1,17
[400;499]
3,04
1,20
[500;599]
2,52
1,13
[600;699]
3,32
1,44
Compa ando os in e alos analisados, obse a-se que, nas condições de mínima (200-299 W/m2)
e máxima adiação (600-699 W/m2), o impac o é mico é mais acen uado, esul ando nos maio es
coe icien es de empe a u a. Em condições de baixa adiação, es e compo amen o e le e maio es
pe das é micas ela i amen e à po ência o al disponí el, is o que a ene gia p oduzida pelo painel é
in insecamen e limi ada. Em condições de al a adiação, apesa da espe ada p odução ene gé ica
ele ada, es a é comp ome ida de ido ao sob eaquecimen o do sis ema. Esse e ei o é ampli icado pela
exposição cons an e a ní eis ele ados de adiação, que se aduz num ápido aumen o da empe a u a
de ope ação do painel, exace bado pelas limi ações dos mecanismos passi os de dissipação de calo ,
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
65
5.1.2. ARREFECIMENTO ATIVO: CONVECÇÃO FORÇADA
O sis ema de a e ecimen o a i o p opos o é compos o po uma es u u a in e mu á el semelhan e
a uma chaminé, com a inclusão de um en ilado na abe u a supe io pa a o ça a ci culação do a . A
es u u a in e mu á el pe mi e a u ilização e ácil subs i uição de uma placa pe u ada, posicionada a ás
do painel o o ol aico. Des e modo, a ma iz de u os da placa o na-se ajus á el, podendo-se op a po
diâme os e espaçamen os en e o i ícios di e en es, pe mi indo a o imização do caudal de a consoan e
di e en es condições de ope ação.
O en ilado , localizado na abe u a supe io da chaminé, exe ce uma o ça de sucção sob e o a
que lui a a és dos o i ícios das placa pe u ada, localizada na pa e asei a do painel. Ao a a essa os
di e en es u os da placa, aumen a a elocidade de escoamen o do a , ge ando-se ja os de a que
aumen am conside a elmen e a capacidade de dissipação de calo do sis ema o o ol aico. O a
aquecido é con inuamen e emo ido pela abe u a supe io , sendo assim c iado um luxo cons an e de
a ambien e. Pa a di e en es alo es de po ência u ilizados pelo en ilado , são ob idos di e en es caudais
de a na chaminé e, consequen emen e, di e en es coe icien es de ans e ência de calo . No capí ulo
que abo da a moni o ização des es sis emas, es a a iação é a aliada com mais de alhe.
Figu a 44 – Esquema do sis ema de a e ecimen o a i o p opos o

A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
66
Os o i ícios da placa pe u ada pe mi em que o a ambien e seja aspi ado pa a den o do canal
o mado pela asei a do painel e a placa, o imizando a ans e ência de calo en e o módulo o o ol aico
e o a ci culan e. A placa de e se ab icada em ma e iais de ele ada condu i idade é mica, como o
alumínio, pa a assegu a a du abilidade e e iciência do sis ema.
O esquema ap esen ado na Figu a 44 ilus a o uncionamen o do sis ema, des acando os seus
p incipais componen es: o en ilado de sucção, que assegu a a ci culação con ínua do a ambien e e a
placa pe u ada que egula a en ada de a inciden e na asei a do painel. As se as no esquema indicam
a di eção de luxo do a , que é aspi ado pela en ada, a a essa o canal e os u os da placa e é expelido
pelas saídas apon adas.
5.2. MONITORIZAÇÃO DOS SISTEMAS DE ARREFECIMENTO
Como mencionado an e io men e, a moni o ização des e ipo de sis emas é um elemen o
essencial pa a uma a aliação p ecisa do seu desempenho. A análise de alhada de a iá eis, como a
empe a u a e a elocidade de escoamen o do luido de a e ecimen o, ga an e o bom uncionamen o e
a o imização dos sis emas p opos os. A ecolha de dados em empo eal é ú il pa a ajus a pa âme os
ope acionais dos sis emas de a e ecimen o e ajuda a diagnos ica possí eis alhas no sis ema, como a
diminuição da e iciência do en ilado . A pos e io análise dos dados ecolhidos pe mi e iden i ica
pad ões de a iação de empe a u a e de p essão do luido e, des e modo, a alia com mais p ecisão o
e ei o do a e ecimen o na p odução o o ol aica. Nes a secção, são ap esen ados os componen es
necessá ios pa a uma moni o ização e icaz, bem como a sua in eg ação com o sis ema de moni o ização
p e iamen e desen ol ido no âmbi o da p esen e disse ação.
Pa a a alia o compo amen o dos sis emas de a e ecimen o o am iden i icadas duas a iá eis
c í icas, a empe a u a e a p essão do a . A empe a u a de e se medida na en ada e nas saídas de a ,
pa a a alia a di e ença é mica do luido an es e depois do a e ecimen o e, consequen emen e, a sua
e iciência. À semelhança do sis ema de moni o ização desen ol ido, os componen es u ilizados pa a a
medição de empe a u a do a são e mopa es ipo K, is o que êm um g ande alcance (0 a 1024 °C) e
são de ácil in eg ação no sis ema baseado em A duino implemen ado.
Pa a le e egis a a p essão nas en ada e saídas dos sis emas de a e ecimen o, são u ilizados
senso es BMP280 da Ada ui , da igu a seguin e, de ido à al a p ecisão, baixo consumo de ene gia e
ácil in eg ação com sis emas A duino, pe mi indo a aquisição de dados em empo eal.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
67
Figu a 45 – Senso de p essão BMP280
Com o egis o dos alo es de p essão nos locais designados, é possí el calcula a elocidade do
a , a pa i da equação de Be noulli (10):
∆𝑃= 1
2𝜌𝑣2⇔𝑣=√2∆𝑃
𝜌
(10)
onde ∆𝑃 é a di e ença de p essão en e abe u as da chaminé (em Pa), 𝜌 é a massa olúmica do a (em
kg/m3) e 𝑣 é a elocidade do a (em m/s).
Com a elocidade do a , é possí el calcula o caudal olumé ico
Q
(em m3/s), mul iplicando a
elocidade pela á ea da secção ans e sal
A
(em m2) da en ada ou saída da chaminé.
𝑄=𝑣𝐴
(11)
Des a o ma, é possí el ob e o caudal mássico ṁ (em kg/s), a pa i da equação (12):
ṁ=𝜌𝑄
(12)
Nes e con ex o, o caudal mássico pe mi e quan i ica o a que ci cula na chaminé e a alia se é
su icien e pa a alcança o ní el de a e ecimen o p e endido e se é necessá io ajus a de e minados
pa âme os do sis ema, como a po ência do en ilado ou a ma iz de u os da placa, pa a melho a o
desempenho da ins alação.
O sis ema de moni o ização p e iamen e desen ol ido no âmbi o da p esen e disse ação de e
se expandido pa a a inclusão des es no os senso es. Es es senso es são conec ados ao A duino u ilizado
que ecebe os alo es o necidos, p ocessando-os e egis ando-os em empo eal e o código desen ol ido
é adap ado pa a in eg a es es senso es, implemen ando os cálculos necessá ios ao cálculo do caudal
mássico ao longo do empo. Os dados são pos e io men e a mazenados num ca ão SD, pa a se
ealizada uma análise de alhada a odas as a iá eis c í icas no desempenho do conjun o sis ema
o o ol aico - sis ema de a e ecimen o. Des e modo, os esul ados ob idos pe mi em comp eende as
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
68
dinâmicas é micas dos sis emas passi o e a i o e podem se u ilizados pa a alida os sis emas
p opos os e pe cebe de que o ma de e se ei o o ajus e do design dos sis emas, pa a es es se o na em
mais e icien es em e mos de ans e ência de calo e consumo ene gé ico.
5.3. LIMITAÇÕES ASSOCIADAS AOS SISTEMAS DE ARREFECIMENTO
Apesa de ambos os sis emas p opos os ap esen a em possí eis bene ícios pa a o con olo é mico
de painéis o o ol aicos, cada abo dagem possui limi ações ine en es que de em se conside adas
du an e o desen ol imen o e aplicação das ecnologias de a e ecimen o.
No caso do sis ema passi o, apesa de não consumi ene gia e se economicamen e a a i o,
de ido à sua simplicidade no ab ico, a capacidade de ans e ência de calo é limi ada. A e iciência da
e ige ação passi a é al amen e dependen e de ce as condições climá icas, como a elocidade do en o
e a empe a u a ambien e. Em egiões ou dias com empe a u as ele adas, o a ambien e o na-se
incapaz de emo e e icien emen e o calo acumulado na supe ície do painel o o ol aico. Es e p oblema
é ampli icado quando a adiação sola é in ensa, esul ando em empe a u as de ope ação que
ul apassam signi ica i amen e os 60 °C. Nessas condições, a con ecção na u al não consegue eduzi
a empe a u a do painel pa a alo es p óximos do ideal, comp ome endo a po ência o necida. Con udo,
com base na moni o ização ealizada du an e os meses de ou ub o e no emb o, e i icou-se que em
de e minados dias com empe a u as ambien ais mode adas, em o no de 20 °C, e ní eis de adiação
mais baixos, a empe a u a do painel oscila a en e a aixa dos 30 a 40 °C. Nes es casos, a con ecção
na u al pode e ela -se uma solução e icaz, uma ez que não é necessá io um a e ecimen o signi ica i o
pa a man e a empe a u a do painel den o de uma aixa de ope ação azoá el, mais p óxima dos 25
°C. Os esul ados da moni o ização demons am que, po cada g au que a empe a u a do painel é
eduzida, a p odução ene gé ica pode aumen a em ce ca de 1 %. Assim, mesmo uma edução de apenas
5 °C na empe a u a do painel, possí el com a con ecção na u al, pode aduzi -se num aumen o de
po ência o necida de 5 % a 10 % ao longo do dia. Em locais e épocas do ano com condições climá icas
semelhan es às moni o izadas, o sis ema passi o pode se uma solução e icaz e económica.
Po ou o lado, o sis ema a i o, ao u iliza um en ilado pa a o ça a ci culação de a , consegue
ul apassa as limi ações de dependência ambien al do sis ema passi o. Mesmo em condições de al as
empe a u as ambien ais, a con ecção o çada ga an e uma maio dissipação é mica, podendo
consegui eduzi a empe a u a do painel pa a ní eis ideais de ope ação. No en an o o consumo de
ene gé ico do en ilado eduz a e iciência líquida do sis ema, e a p esença de componen es mecânicos,
como a placa pe u ada, adiciona cus os de ins alação e manu enção. Es es a o es o nam o sis ema
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
69
a i o menos a a i o pa a si uações onde a edução de empe a u a necessá ia é meno , como as
e i icadas du an e os pe íodos moni o izados com empe a u as e adiações mais mode adas . No
en an o, em climas ex emos, os dados e o çam que apenas o sis ema a i o pode ga an i a emoção
de calo necessá ia pa a e i a pe das de desempenho do painel o o ol aico. Também du an e a
moni o ização do desempenho o o ol aico, e i icou-se que, apesa das empe a u as ambien es
amenas, exis i am pe íodos de ele ada adiação sola que esul a am no sob eaquecimen o do painel,
a ingindo empe a u as supe io es a 50 °C. Es e compo amen o é mico demons a que, mesmo em
meses como ou ub o e no emb o, no clima ípico po uguês, um sis ema a i o de a e ecimen o pode ia
se a a i o, especialmen e du an e as ho as de maio adiação. Nes as condições, o sob eaquecimen o
eduz a po ência o necida pelo painel em mais de 40 %, logo a u ilização de um sis ema a i o pode ia
não apenas mi iga es as pe das, mas ambém compensa o consumo ene gé ico necessá io pa a o
uncionamen o do en ilado .
Po an o, embo a ambos os sis emas ap esen em limi ações cla as, a escolha en e um sis ema
passi o ou a i o de e conside a o con ex o climá ico e ope acional. Em condições mode adas, a
simplicidade e o baixo cus o do sis ema passi o podem se an ajosos. Con udo, em climas quen es e
com ele ada adiação sola , o sis ema a i o o na-se essencial pa a mi iga os e ei os nega i os do
sob eaquecimen o e ga an i uma ope ação e icien e dos painéis o o ol aicos.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
70
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A p esen e disse ação abo dou o desen ol imen o e es e de um sis ema de moni o ização de
na u eza
open sou ce
pa a um sis ema o o ol aico au ónomo, com o obje i o de quan i ica a in luência
da empe a u a das células na po ência o necida pelo painel o o ol aico. Ao longo do abalho, o am
es udados compo amen os ípicos do sis ema em condições ambien ais eais e o espe i o impac o
é mico, pa a di e en es in e alos de adiação sola . A cons ução do sis ema de moni o ização oi
ealizada com ma e iais de ácil acesso e cus o eduzido, sendo que a u ilização dos di e en es senso es
e dos sis emas de aquisição de dados pe mi iu moni o iza a iá eis c í icas na a aliação do desempenho
de um painel o o ol aico, nomeadamen e a in ensidade da adiação sola , a empe a u a e a po ência
elé ica.
Após o es udo de alhado do compo amen o é mico do sis ema o o ol aico, o am idealizados
dois sis emas de a e ecimen o, um a i o e ou o passi o, com di e en es p incípios de uncionamen o e
aplicações. Adicionalmen e, explo ou-se a possibilidade in eg ação de no os senso es no sis ema de
moni o ização desen ol ido que pe mi am es uda e quan i ica , simul aneamen e, a e icácia dos
sis emas de a e ecimen o p opos os e o compo amen o é mico do sis ema o o ol aico.
6.1. CONCLUSÕES
Os esul ados expe imen ais ob idos e idencia am a in luência signi ica i a da empe a u a de
ope ação no desempenho ene gé ico de módulos o o ol aicos, comp o ando que o aumen o da
empe a u a das células es á di e amen e elacionado com a edução da po ência o necida pelo sis ema.
A análise expe imen al demons ou que, em condições de adiação sola média-al a, a supe ície
o o ol aica alcançou empe a u as supe io es a 60 °C, que esul a am numa pe da de po ência o necida
em ce ca de 20-30 %. Po ou o lado, du an e pe íodos de baixa adiação sola , oi possí el e i ica uma
meno in luência da empe a u a e a é po ências o necidas supe io es às ob idas em condições de maio
adiação e consequen emen e, maio empe a u a de uncionamen o. Pa a os di e en es in e alos de
adiação sola analisados, esul a am coe icien es de empe a u a en e 1 % e 1,5 % po g au Celsius.
Is o signi ica que, po 1 °C de aumen o de empe a u a do painel o o ol aico, pe deu-se en e 1-1,5% de
po ência ela i amen e à po ência máxima ob ida em cada in e alo analisado.
A implemen ação de um sis ema de moni o ização
open sou ce
com senso es de empe a u a,
ensão, co en e e adiação sola demons ou se uma solução e icien e pa a a con ínua ecolha e análise
de dados sob e pe o mance o o ol aica, pe mi indo iden i ica pad ões de compo amen o é mico e

A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
71
ene gé ico do painel em condições ambien ais eais. Além disso, a modula idade do sis ema le a a uma
ele ada adap abilidade, possibili ando u u as expansões pa a inclui a análise de a iá eis adicionais,
como a humidade e o en o sen idos no local da ins alação. Impo a e e i que a moni o ização oi
ealizada nos meses de ou ub o e no emb o, pe íodo em que, apesa das empe a u as ambien e
mode adas, se e i ica am alo es signi ica i os de aquecimen o nos módulos, e elando a necessidade
de soluções de a e ecimen o mesmo o a dos meses de e ão.
A idealização de dois sis emas de a e ecimen o, um passi o e ou o a i o, su ge na sequência
dos esul ados ob idos du an e a moni o ização e nas condições ípicas de ope ação do painel. O sis ema
passi o é ocado na p omoção con ecção na u al de a na asei a do painel, adequado pa a cená ios
com empe a u a ambien e e adiação sola mode adas. O sis ema a i o p opos o u iliza um en ilado
de sucção pa a p omo e a con ecção o çada a a és de ja os de a , sendo mais adequado pa a
condições de al a adiação e empe a u as ele adas, onde o a e ecimen o o na-se undamen al pa a
mi iga as pe das de po ência. Apesa de não e em sido implemen ados no âmbi o des a disse ação,
os sis emas p opos os o e ecem soluções iá eis pa a eduzi os e ei os do sob eaquecimen o e melho a
o desempenho dos módulos o o ol aicos.
O abalho en en ou algumas limi ações ine en es à escala do sis ema e ao empo disponí el pa a
execução da in es igação. A impossibilidade de ealiza es es expe imen ais nos sis emas de
a e ecimen o p opos os impediu uma a aliação p á ica da sua e icácia. Além disso, a análise oi limi ada
a um único ipo de painel o o ol aico, es ingindo a gene alização dos esul ados a ou os módulos ou
ecnologias. Apesa disso, os esul ados ob idos con i mam a ele ância do sis ema de moni o ização
desen ol ido e e idenciam o po encial de es a égias complemen a es pa a melho a a e iciência
ene gé ica dos sis emas o o ol aicos. Es e es udo não só con ibui pa a a comp eensão de alhada da
in luência da empe a u a em módulos o o ol aicos, como ambém se e como uma base pa a u u as
e isões li e á ias no con ex o do impac o é mico na po ência o necida po sis emas o o ol aicos,
e o çando a impo ância de in eg a e amen as de moni o ização e soluções de a e ecimen o pa a
maximiza a e iciência e a sus en abilidade dos sis emas de ene gia sola .
6.2. PERSPETIVAS E TRABALHOS FUTUROS
Os esul ados des e abalho ab em caminho pa a á ias linhas de in es igação u u a. A pa i do
sis ema de moni o ização desen ol ido e após a implemen ação p á ica dos sis emas de a e ecimen o
idealizados, podem se a aliadas no as a iá eis e abo dagens, ais como:
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
72
Em sín ese, es a disse ação demons ou a e icácia de um sis ema de moni o ização
open sou ce
na análise do compo amen o é mico e ene gé ico de sis emas o o ol aicos, além de ap esen a
soluções ino ado as pa a mi iga os impac os é micos. As pe spe i as delineadas isam consolida os
a anços alcançados, con ibuindo pa a o desen ol imen o de sis emas o o ol aicos mais e icien es e
sus en á eis.
− Ex ensão do pe íodo de moni o ização pa a os meses de e ão, nomeadamen e junho,
julho e agos o, de o ma a cap a os e ei os é micos mais acen uados sob e o
desempenho o o ol aico e alida a e icácia dos sis emas de a e ecimen o em condições
ex emas. Es a abo dagem pe mi i ia uma ca ac e ização mais ab angen e do
compo amen o é mico dos módulos ao longo do ano.
− In eg ação de no os senso es no sis ema de moni o ização desen ol ido pa a ins alações
o o ol aicas, que pe mi am analisa o compo amen o des es sis emas com ainda mais
de alhe, po exemplo, com senso es de humidade e en o no local da ins alação em
es udo.
− Cons ução dos sis emas de a e ecimen o p opos os e ealização de ensaios labo a o iais
pa a a aliação da e icácia na edução da empe a u a do painel o o ol aico, de e minando
as condições em que cada sis ema, a i o e passi o, ap esen a o melho desempenho.
− Realização de simulações compu acionais a pa i de e amen as de modelação é mica
e dinâmica de luidos pa a p e isão do compo amen o dos sis emas de a e ecimen o em
di e en es cená ios e con igu ações, pa a o imização do design idealizado.
− Expansão do sis ema de moni o ização desen ol ido pa a a aliação da e iciência do
a e ecimen o, a pa i da in eg ação de e mopa es e senso es de p essão nas en adas
e saídas de a dos sis emas p opos os.
− Desen ol imen o de um de um sis ema de con olo in eligen e acoplado ao sis ema de
moni o ização, que pe mi a aciona os mecanismos de a e ecimen o de o ma
au omá ica e apenas quando necessá io. Tal sis ema pode ia basea -se em algo i mos de
decisão supo ados em a iá eis c í icas como a empe a u a do painel, a adiação
inciden e e a e iciência ins an ânea, o imizando o consumo ene gé ico associado ao
a e ecimen o e maximizando o endimen o do sis ema o o ol aico.
− Análise da iabilidade económica das soluções de moni o ização e a e ecimen o
p opos as, conside ando o impac o na e iciência ene gé ica e a ecupe ação do
in es imen o ao longo da ida ú il do sis ema.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
73
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Abd-Elhady, M.S., Z. Se ag, e H.A. Kandil. 2018. «An inno a i e solu ion o he o e hea ing p oblem o
PV panels».
Ene gy Con e sion and Managemen
157 (Fe e ei o):452–59.
h ps://doi.o g/10.1016/j.enconman.2017.12.017.
Aga hokleous, Ra aela A., e So e is A. Kalogi ou. 2018. «Pa I: The mal analysis o na u ally en ila ed
BIPV sys em: Expe imen al in es iga ion and con ec i e hea ans e coe icien s es ima ion».
Sola
Ene gy
169 (Julho):673–81. h ps://doi.o g/10.1016/j.solene .2018.02.048.
Amin, Nowshad, Chin Wen Lung, e Kama uzzaman Sopian. 2009. «A p ac ical ield s udy o a ious sola
cells on hei pe o mance in Malaysia».
Renewable Ene gy
34 (8): 1939–46.
h ps://doi.o g/10.1016/j. enene.2008.12.005.
Ansa i, Shahee , A ida Ayob, Molla S. Hossain Lipu, Mohamad Hani Md Saad, e Aini Hussain. 2021a.
«A Re iew o Moni o ing Technologies o Sola PV Sys ems Using Da a P ocessing Modules and
T ansmission P o ocols: P og ess, Challenges and P ospec s».
Sus ainabili y
13 (15): 8120.
h ps://doi.o g/10.3390/su13158120.
———. 2021b. «A Re iew o Moni o ing Technologies o Sola PV Sys ems Using Da a P ocessing Modules
and T ansmission P o ocols: P og ess, Challenges and P ospec s».
Sus ainabili y
13 (15): 8120.
h ps://doi.o g/10.3390/su13158120.
A abach, Jo ge. 2019. «De elopmen o a c-Si Pho o ol aic Module o Dese Clima es».
A cu i, Na ale, F ancesco Reda, e Ma ilena De Simone. 2014. «Ene gy and he mo- luid-dynamics
e alua ions o pho o ol aic panels cooled by wa e and ai ».
Sola Ene gy
105 (Julho):147–56.
h ps://doi.o g/10.1016/j.solene .2014.03.034.
Badi, Nace , Saleh A. Alghamdi, Hazem M. El-Hageen, e Hani Albalawi. 2023. «Onsi e enhancemen o
REEEC sola pho o ol aic pe o mance h ough PCM cooling echnique».
PLOS ONE
18 (3):
e0281391. h ps://doi.o g/10.1371/jou nal.pone.0281391.
Baloch, Ahme A.B., Hai ham M.S. Bahaida ah, Palanichamy Gandhidasan, e Fahad A. Al-Sulaiman.
2015. «Expe imen al and nume ical pe o mance analysis o a con e ging channel hea exchange
o PV cooling».
Ene gy Con e sion and Managemen
103 (Ou ub o):14–27.
h ps://doi.o g/10.1016/j.enconman.2015.06.018.
Baudouy, B. 2015. «Hea T ans e and Cooling Techniques a Low Tempe a u e», Janei o.
h ps://doi.o g/10.5170/CERN-2014-005.329.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
74
B inkwo h, B.J, B.M C oss, R.H Ma shall, e Hongxing Yang. 1997. «The mal egula ion o pho o ol aic
cladding».
Sola Ene gy
61 (3): 169–78. h ps://doi.o g/10.1016/S0038-092X(97)00044-3.
Cengel, Yunus A. 2002.
Hea T ans e : A P a ical App oach
. Edi ado po McG aw-Hill. 2nd ed. New Yo k.
Chand aseka , M., S. Su esh, T. Sen hilkuma , e M. Ganesh ka hikeyan. 2013. «Passi e cooling o
s andalone la PV module wi h co on wick s uc u es».
Ene gy Con e sion and Managemen
71
(Julho):43–50. h ps://doi.o g/10.1016/j.enconman.2013.03.012.
De zel, Felipe, e Fabiano Pe in Gaspa in. 2018. «ANÁLISE DA VARIAÇÃO DOS COEFICIENTES TÉRMICOS
DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS COM A IRRADIÂNCIA».
D.H. Bacon. 1989.
Basic Hea T ans e
. Else ie . h ps://doi.o g/10.1016/C2013-0-00888-2.
Du, Yanping, Ch is ophe J. Fell, Benjamin Duck, Dong Chen, Ku Li man, Yinan Zhang, Min Gu, e
Yonggang Zhu. 2016. «E alua ion o pho o ol aic panel empe a u e in ealis ic scena ios».
Ene gy
Con e sion and Managemen
108 (Janei o):60–67.
h ps://doi.o g/10.1016/j.enconman.2015.10.065.
Dwi edi, Pushpendu, K. Sudhaka , A chana Soni, E Solomin, e I Ki pichniko a. 2020. «Ad anced cooling
echniques o P.V. modules: A s a e o a ».
Case S udies in The mal Enginee ing
21
(Ou ub o):100674. h ps://doi.o g/10.1016/j.csi e.2020.100674.
Elminshawy, Nabil A.S., A.M.I. Mohamed, K. Mo ad, Y. Elhenawy, e Abdul ahman A. Al obaian. 2019.
«Pe o mance o PV panel coupled wi h geo he mal ai cooling sys em subjec ed o ho clima ic».
Applied The mal Enginee ing
148 (Fe e ei o):1–9.
h ps://doi.o g/10.1016/j.appl he maleng.2018.11.027.
E yene , Dogan, e Hilmi Kuscu. 2018. «Hyb id anspi ed sola collec o upd a owe ».
Sola Ene gy
159 (Janei o):561–71. h ps://doi.o g/10.1016/j.solene .2017.11.035.
Glick, And ew, Naseem Ali, Juliaan Bossuy , Ma c Cala , e Raúl Bayoán Cal. 2020. «U ili y-scale sola PV
pe o mance enhancemen s h ough sys em-le el modi ica ions».
Scien i ic Repo s
10 (1): 10505.
h ps://doi.o g/10.1038/s41598-020-66347-5.
G een, Don, e Robe Pe y. 2008.
Pe y’s Chemical Enginee s’ Handbook
. Edi ado po Mc-G aw Hill. 8.a
ed. New Yo k.
G een, Ma in A. 2003. «C ys alline and hin- ilm silicon sola cells: s a e o he a and u u e po en ial».
Sola Ene gy
74 (3): 181–92. h ps://doi.o g/10.1016/S0038-092X(03)00187-7.
G o e , Sachi , e Jian V. Li. 2015. «Theo y and analysis o empe a u e coe icien o open-ci cui ol age
(dVOC/dT) in he e ojunc ion sola cells». Em
2015 IEEE 42nd Pho o ol aic Specialis Con e ence
(PVSC)
, 1–3. IEEE. h ps://doi.o g/10.1109/PVSC.2015.7356039.
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
81
ANEXO A: CÓDIGO DESENVOLVIDO PARA O SISTEMA DE MONITORIZAÇÃO

A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
82
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
83
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
84
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
85
ANEXO B: VALORES REGISTADOS PELO SISTEMA DE MONITORIZAÇÃO
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
86

A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
87
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
88
´
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
89
A e ecimen o Con ec i o de Painéis Fo o ol aicos
90