DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE PARA PROJETO DE SISTEMAS HÍBRIDOS FOTOVOLTAICO / TÉRMICO A PARTIR DE DADOS DE CONSUMO ENERGÉTICO RESIDENCIAIS

Abstract

O aumento da população levou a uma maior demanda por energia, resultando em maior uso de combustíveis fósseis e emissões de gases que intensificam o aquecimento global. Para reduzir essas emissões, novas fontes de energia menos poluentes estão sendo adotadas, com destaque para a energia hidrelétrica no Brasil, devido à abundância de rios e diversidade de climas e ecossistemas. No entanto, a energia hidrelétrica sofre com a variação climática, tornando a diversificação da matriz energética essencial. Para mitigar esses efeitos, o Brasil tem investido em energias renováveis, como a solar fotovoltaica (PV), que utiliza a radiação solar para gerar eletricidade. A eficiência das células solares diminui com o aumento da temperatura, mas a tecnologia vem se tornando mais acessível. Sistemas híbridos solar-térmicos (PV/T) que combinam geração elétrica e térmica estão sendo desenvolvidos para maximizar a utilização da energia solar, especialmente relevante no Brasil onde há grande consumo de energia para aquecimento de água. A eficiência dos sistemas PV/T permite uma maior taxa de conversão de energia solar, menores custos de instalação e fabricação, e um retorno mais rápido sobre o investimento. Estudos mostram que o resfriamento dos painéis melhora a eficiência, e empresas como DualSun estão desenvolvendo esses sistemas. Este trabalho propõe desenvolver um software para dimensionar sistemas PV/T residenciais, considerando dados reais de consumo energético, visando promover a adoção de fontes de energia mais sustentáveis e eficientes.

The population increase has led to higher energy demand, resulting in greater use of fossil fuels and emissions that intensify global warming. To reduce these emissions, less polluting energy sources are being adopted, with a notable emphasis on hydroelectric power in Brazil, due to its abundant rivers and diverse climates and ecosystems. However, hydroelectric power is susceptible to climate variations, making the diversification of the energy matrix essential. To mitigate these effects, Brazil has invested in renewable energies, such as solar photovoltaic (PV), which utilizes solar radiation to generate electricity. The efficiency of solar cells decreases with rising temperatures, but the technology is becoming more accessible. Hybrid solar-thermal (PV/T) systems, combining electrical and thermal generation, are being developed to maximize solar energy utilization, especially relevant in Brazil where there is significant energy consumption for water heating. The efficiency of PV/T systems allows for a higher conversion rate of solar energy, lower installation and manufacturing costs, and quicker returns on investment. Studies show that cooling the panels improves efficiency, and companies like DualSun are developing these systems. This work proposes to develop software to size residential PV/T systems, considering actual energy consumption data, aiming to promote the adoption of more sustainable and efficient energy sources.