Cientistas indianos desenvolveram um novo modelo para prever perdas de poluição em módulos solares de dupla face

Pesquisadores do Instituto Indiano de Engenharia, Ciência e Tecnologia (IIEST Shibpur) desenvolveram um novo modelo baseado na física para estimar o acúmulo de poeira nas superfícies frontal e traseira de módulos de dupla face. “Este modelo também é aplicável tanto a fábricas em telhados como a fábricas comerciais”, disse o pesquisador Saheli Sengupta. "Na Índia, ainda não existe uma fábrica maior de módulos dupla-face, por isso não podemos validar o modelo em dispositivos maiores. No entanto, este é o nosso plano de pesquisa que visa conduzir a mesma pesquisa em grandes fábricas da Índia e do exterior."

Princípios do Modelo

O modelo proposto considera alguns parâmetros de entrada, como concentração de material particulado (MP), inclinação do painel, ângulo de incidência solar, radiação solar, albedo e especificações do módulo fotovoltaico. Ele também considera parâmetros climáticos, como direção do vento, velocidade do vento e temperatura ambiente.

Este modelo calcula o acúmulo de poeira na superfície frontal dos módulos fotovoltaicos considerando fenômenos de sedimentação, rebote e ressuspensão. A sedimentação refere-se à poeira que cai no solo, o rebote refere-se às partículas que retornam ao ar e a ressuspensão refere-se à sedimentação de partículas levantadas por mecanismos como o vento e a turbulência do ar.

Em seguida, o modelo calcula o acúmulo de poeira na superfície considerando os fenômenos de sedimentação, rebote e ressuspensão. Foram considerados diferentes tipos de deposição de partículas no dorso, incluindo partículas que se movem com o fluxo de ar e partículas levantadas da superfície. Depois, o modelo calcula a transmitância e avalia a capacidade do material de permitir a passagem da luz com base nos resultados anteriores. O modelo determina a geração de energia de usinas fotovoltaicas somando a radiação do feixe, a radiação difusa e a radiação refletida no solo.

Resultados de observação

Os pesquisadores disseram: "De acordo com as observações, a densidade superficial da poeira na parte de trás do substrato de vidro é de 0,08g/m2 aos 34 dias, 0,6g/m2 aos 79 dias e 1,8g/m2 aos 2.126 dias, o que se desvia de cálculos baseados em modelos em 10%, 33,33% e 4,4%, respectivamente." A densidade superficial da poeira acumulada na superfície posterior do substrato de vidro é cerca de 1/6 daquela na superfície frontal do vidro, o que também é validado pelo modelo. "Além disso, os cientistas descobriram que o erro entre a geração de energia DC observada e a geração de energia DC calculada é de 5,6% na parte traseira e 9,6% na frente.

“É necessário validar este modelo em fábricas de dupla face de alta capacidade em diferentes locais”, concluíram os estudiosos.