Um edifício está equipado com um conjunto de painéis fotovoltaicos.
Questão:
O conjunto de painéis fotovoltaicos instalado no edifício tem uma área total de $160 \mathrm{~m}^2$ e uma potência média de $3,7 \mathrm{~kW}$.
A energia média diária da radiação incidente em cada $1,0 \mathrm{~m}^2$ de painel é $5,0 \mathrm{~kW} \mathrm{~h}$.
Calcule o rendimento médio do conjunto de painéis fotovoltaicos.
Apresente todas as etapas de resolução.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
Resolução do Exercício:
Calculemos primeiros a energia média de radiação incidente nos painéis solares.
$$E_r = 5,0 \mathrm{kW h m^{-2} = 5,0 \times 3,6 \times 10^6 J m^{-2} = 1,8 \times 10^7 ~J ~m^{-2}}$$
$$E_r = \frac{E_{\text{incidente}}}{A} \Leftrightarrow 1,8 \times 10^7 = \frac{E_{\text{incidente}}}{160} \Leftrightarrow E_{\text{incidente}} = 2,88 \times 10^9 \mathrm{~J}$$
E a energia média fornecida pelos painéis solares diariamente.
$$\Delta t = 24 \mathrm{~h} = 24 \times 60 \times 60 \mathrm{~J} = 8,64 \times 10^4 \mathrm{~s}$$ $$P_{\text{fornecida}} = \mathrm{3,7 ~kW = 3,7 \times 10^3 ~W}$$
$$P_{fornecida} = \frac{E_{\text{fornecida}}}{\Delta t} \Leftrightarrow 3,7 \times 10^3 = \frac{E_{\text{fornecida}}}{8,64 \times 10^4} \Leftrightarrow E_{\text{fornecida}} ≈ 3,20 \times 10^8 \mathrm{~J}$$
Com isto é possível calcular o rendimento dos painéis solares.
$$R(\%) = \frac{E_{\text{fornecida}}}{E_{\text{incidente}}} \times 100 \Leftrightarrow R(\%) = \frac{3,20 \times 10^8}{2,88 \times 10^9} \times 100 \Leftrightarrow R(\%) ≈ 11\%$$
Resposta: O rendimento dos painéis solares é de 11%.
Fonte: