Um módulo fotovoltaico tem potência nominal de 460 W e coeficiente térmico da potência máxima informada no catálogo de
.
Calcule a potência instantânea sob irradiância solar de
e temperatura do módulo de
.
Calcule a potência instantânea sob irradiância solar de
Passo 1
O enunciado pede: calcular a potência instantânea de um módulo fotovoltaico nas condições de irradiância
e temperatura do módulo
.
Informações fornecidas:
Informações fornecidas:
- Potência nominal (catálogo):
. - Coeficiente térmico da potência máxima:
. - Irradiância no momento:
. - Temperatura do módulo:
.
Observação (assunção padrão): a potência nominal do catálogo
é dada em Condições Padrão de Teste (STC), ou seja,
e temperatura de referência
. Vou usar essa convenção (é a prática comum em catálogos).
Passo 2
Modelo físico e fórmulas que vamos usar (explicação didática):
- A potência entregue por um módulo é, em primeira aproximação, proporcional à irradiância. Se a irradiância é menor que a de referência
, a potência escala aproximadamente na mesma razão. A fórmula é:
onde
-
é a potência corrigida apenas pela irradiância, -
é a irradiância atual, -
(referência). - O coeficiente térmico da potência informa a variação percentual da potência por grau Celsius em relação à temperatura de referência
. Primeiro converte-se o percentual para fração decimal:
Então o fator de correção de temperatura é:
- A potência instantânea final é o produto da potência já corrigida pela irradiância pelo fator de temperatura:
Passo 3
Aplicando a correção de irradiância (passo a passo):
- Calcula a razão de irradiância:
- Então
Explicação curta: com
da irradiância de referência, a potência máxima esperada (antes do efeito da temperatura) é
de
, ou seja
.
Passo 4
Aplicando a correção de temperatura (passo a passo):
- Converter o coeficiente térmico de percentual para decimal:
- Calcular a diferença de temperatura em relação à referência:
- Calcular o fator de correção de temperatura:
- Fazer a conta:
logo
Interpretação: devido à temperatura alta do módulo, a potência disponível diminui para aproximadamente
do valor que teria se o módulo estivesse a
.
Passo 5
Combinar as duas correções para obter a potência instantânea:
Fazendo a multiplicação passo a passo:
Interpretação final: com irradiância reduzida para
e módulo quente a
, o módulo entrega cerca de
, ou aproximadamente
.