28Th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Sep 1, 2013
ABSTRACT During the past decade, solar photovoltaic (PV) has emerged strongly as a renewable ener... more ABSTRACT During the past decade, solar photovoltaic (PV) has emerged strongly as a renewable energy source across a wide range of applications and regions. This paper aims at analysing the performance of three building-integrated photovoltaic (BIPV) systems under the tropical conditions in Singapore (1.35°N, 103.98°E). The main focus of this investigation is to carry out a comparison of the performance of different subsystems with variable architectural characteristics and string configurations. All systems are partially shaded in the early morning or late afternoon, a common situation inherent to BIPV systems. Results show that even with a theoretically non-optimal combination of azimuthal deviations and tilt angles, some PV systems show better performances in terms of yield and performance ratio than those which are installed at more ideal conditions. The high ratio of diffuse irradiation in Singapore; the distance of shading obstacles and the times when shading occurs; and the subsystem and string configurations strongly influence the systems performance results. With the declining costs of PV systems, BIPV can offer attractive solutions with high integration appeal, architectural sophistication and the promotion of sustainable energy supply. In the tropics, roof-top BIPV systems can perform with relatively small losses when compared with optimally tilted and oriented PV generators.
Sistemas fotovoltaicos integrados a edificações inseridas em meio urbano tendem a receber sombrea... more Sistemas fotovoltaicos integrados a edificações inseridas em meio urbano tendem a receber sombreamentos parciais tanto do entorno quanto de elementos da própria edificação, além de apresentar limitações para o posicionamento dos módulos. Estes fatos comprometem a sua geração energética. Esta tese tem como objetivo propor um método simplificado para determinar um índice que quantifique a influência do sombreamento parcial no desempenho operacional de geradores solares fotovoltaicos integrados a edificações. O método consiste em identificar e quantificar o sombreamento em uma superfície, relacionar a fração de área sombreada com o percentual de redução da irradiação incidente no mesmo período e propor um índice de sombreamento (IS) que traduza as perdas na geração energética de sistemas parcialmente sombreados. O método foi desenvolvido para um estudo de caso teórico com sombreamento parcial simulado em duas cidades: Cingapura (1,35°N) e Florianópolis (27,48°S). Quatro estudos de caso...
A inserção de geradores convencionais de energia geralmente ocorre em locais afastados dos grande... more A inserção de geradores convencionais de energia geralmente ocorre em locais afastados dos grandes centros urbanos, pois tende a acarretar problemas para o entorno como poluição do ar, poluição sonora e poluição visual. No entanto, com uma população em franco crescimento, o aumento da demanda energética torna-se inevitável. Entre as fontes renováveis de energia, destaca-se a solar fotovoltaica, que, além de gerar eletricidade de forma distribuída, diferenciando-se da forma como se constitui o setor elétrico brasileiro, é inesgotável, silenciosa, estática, extremamente simples em sua operação e possui característica modular. Além disso, pode integrar-se ao envelope da edificação, agregando valor estético a esta, não ocupando área extra, ficando, portanto, próxima ao ponto de consumo. Tem-se então, através da geração fotovoltaica, a oportunidade de instalar geradores limpos, renováveis e silenciosos em meio urbano. O objetivo desta dissertação é descrever e analisar a inserção do maio...
Um sistema fotovoltaico curvo instalado sobre a cobertura de uma residência em Cingapura (1,35°N,... more Um sistema fotovoltaico curvo instalado sobre a cobertura de uma residência em Cingapura (1,35°N, 103,98°E) é apresentado em detalhe e o seu desempenho energético é discutido à luz de um estudo de sombreamento e de sua configuração elétrica (divisão de subsistemas), a fim de discutir se as soluções adotadas contribuíram para um melhor desempenho do gerador fotovoltaico. Os subsistemas da cobertura curva foram comparados em relação ao desempenho (yield) e à taxa de desempenho (performance ratio – PR) para o período de Junho de 2012 a Maio de 2013. Os dados de geração energética foram obtidos pelo sistema de aquisição de dados do gerador (SMA) para cada inversor (subsistema) e os dados de irradiação solar foram obtidos de uma estação meteorológica vizinha ao estudo de caso. O gerador fotovoltaico apresentou sombreamento parcial em todos os subsistemas, em diferentes intensidades e momentos do dia e do ano. Os resultados mostraram bons valores de yield (1.296 kWh/kWp) e PR (84%) para C...
28Th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Sep 1, 2013
ABSTRACT During the past decade, solar photovoltaic (PV) has emerged strongly as a renewable ener... more ABSTRACT During the past decade, solar photovoltaic (PV) has emerged strongly as a renewable energy source across a wide range of applications and regions. This paper aims at analysing the performance of three building-integrated photovoltaic (BIPV) systems under the tropical conditions in Singapore (1.35°N, 103.98°E). The main focus of this investigation is to carry out a comparison of the performance of different subsystems with variable architectural characteristics and string configurations. All systems are partially shaded in the early morning or late afternoon, a common situation inherent to BIPV systems. Results show that even with a theoretically non-optimal combination of azimuthal deviations and tilt angles, some PV systems show better performances in terms of yield and performance ratio than those which are installed at more ideal conditions. The high ratio of diffuse irradiation in Singapore; the distance of shading obstacles and the times when shading occurs; and the subsystem and string configurations strongly influence the systems performance results. With the declining costs of PV systems, BIPV can offer attractive solutions with high integration appeal, architectural sophistication and the promotion of sustainable energy supply. In the tropics, roof-top BIPV systems can perform with relatively small losses when compared with optimally tilted and oriented PV generators.
Sistemas fotovoltaicos integrados a edificações inseridas em meio urbano tendem a receber sombrea... more Sistemas fotovoltaicos integrados a edificações inseridas em meio urbano tendem a receber sombreamentos parciais tanto do entorno quanto de elementos da própria edificação, além de apresentar limitações para o posicionamento dos módulos. Estes fatos comprometem a sua geração energética. Esta tese tem como objetivo propor um método simplificado para determinar um índice que quantifique a influência do sombreamento parcial no desempenho operacional de geradores solares fotovoltaicos integrados a edificações. O método consiste em identificar e quantificar o sombreamento em uma superfície, relacionar a fração de área sombreada com o percentual de redução da irradiação incidente no mesmo período e propor um índice de sombreamento (IS) que traduza as perdas na geração energética de sistemas parcialmente sombreados. O método foi desenvolvido para um estudo de caso teórico com sombreamento parcial simulado em duas cidades: Cingapura (1,35°N) e Florianópolis (27,48°S). Quatro estudos de caso...
A inserção de geradores convencionais de energia geralmente ocorre em locais afastados dos grande... more A inserção de geradores convencionais de energia geralmente ocorre em locais afastados dos grandes centros urbanos, pois tende a acarretar problemas para o entorno como poluição do ar, poluição sonora e poluição visual. No entanto, com uma população em franco crescimento, o aumento da demanda energética torna-se inevitável. Entre as fontes renováveis de energia, destaca-se a solar fotovoltaica, que, além de gerar eletricidade de forma distribuída, diferenciando-se da forma como se constitui o setor elétrico brasileiro, é inesgotável, silenciosa, estática, extremamente simples em sua operação e possui característica modular. Além disso, pode integrar-se ao envelope da edificação, agregando valor estético a esta, não ocupando área extra, ficando, portanto, próxima ao ponto de consumo. Tem-se então, através da geração fotovoltaica, a oportunidade de instalar geradores limpos, renováveis e silenciosos em meio urbano. O objetivo desta dissertação é descrever e analisar a inserção do maio...
Um sistema fotovoltaico curvo instalado sobre a cobertura de uma residência em Cingapura (1,35°N,... more Um sistema fotovoltaico curvo instalado sobre a cobertura de uma residência em Cingapura (1,35°N, 103,98°E) é apresentado em detalhe e o seu desempenho energético é discutido à luz de um estudo de sombreamento e de sua configuração elétrica (divisão de subsistemas), a fim de discutir se as soluções adotadas contribuíram para um melhor desempenho do gerador fotovoltaico. Os subsistemas da cobertura curva foram comparados em relação ao desempenho (yield) e à taxa de desempenho (performance ratio – PR) para o período de Junho de 2012 a Maio de 2013. Os dados de geração energética foram obtidos pelo sistema de aquisição de dados do gerador (SMA) para cada inversor (subsistema) e os dados de irradiação solar foram obtidos de uma estação meteorológica vizinha ao estudo de caso. O gerador fotovoltaico apresentou sombreamento parcial em todos os subsistemas, em diferentes intensidades e momentos do dia e do ano. Os resultados mostraram bons valores de yield (1.296 kWh/kWp) e PR (84%) para C...
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