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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34547
Tipo: | TCC |
Título: | Desenvolvimento de geladeira fotovoltaica com estocagem de energia em água na forma de gelo e líquida |
Autor(es): | Bezerra, Rafael Leite |
Primeiro Orientador: | Gurgel, José Maurício Alves de Matos |
Resumo: | A energia solar fotovoltaica apresenta-se como uma solução viável para o fornecimento de energia em regiões remotas, onde cerca de 770 milhões de pessoas ainda não têm acesso à eletricidade. A refrigeração de alimentos e medicamentos é essencial para a segurança alimentar e a saúde pública, porém, sistemas convencionais enfrentam altos custos e complexidade técnica. Este trabalho propõe um sistema fotovoltaico off-grid acoplado a um refrigerador doméstico, utilizando gelo como reserva térmica para manter a temperatura abaixo de 5 °C durante a noite. O objetivo principal é superdimensionar paineis solares para que forneçam energia por um maior intervalo de tempo, conseguindo assim armazenar mais energia na forma de gelo, substituindo baterias pelo armazenamento térmico, reduzindo custos e aumentando a eficiência. Metodologicamente, o projeto inclui cálculo da demanda energética, otimização do isolamento térmico, análise de viabilidade econômica e validação experimental. Considerando a intermitência natural das fontes renováveis, como a energia solar, a estocagem de energia torna-se fundamental para garantir o fornecimento contínuo, sobretudo durante períodos sem radiação solar. No presente estudo, essa estocagem é realizada de maneira inovadora, utilizando água/gelo como meio de armazenamento da energia acumulada durante o dia, permitindo que o sistema suporte a carga de refrigeração durante a noite. Essa abordagem elimina a necessidade de baterias, que representam um dos principais fatores de encarecimento em sistemas solares fotovoltaicos convencionais. Os resultados esperados demonstram que o sistema pode ser uma alternativa sustentável para locais sem infraestrutura energética, contribuindo para a redução de perdas de alimentos e melhoria na conservação de medicamentos. Conclui-se que a abordagem proposta é tecnicamente viável, economicamente acessível e ambientalmente sustentável, podendo ser aplicada em comunidades isoladas ou em situações de instabilidade energética |
Abstract: | Solar photovoltaic energy emerges as a viable solution for providing electricity in remote areas, where approximately 770 million people still lack access to power. The refrigeration of food and medicines is essential for food security and public health; however, conventional systems face high costs and technical complexity. This study proposes an off-grid photovoltaic system coupled with a household refrigerator, using ice as a thermal storage medium to maintain temperatures below 5 °C overnight. The main objective is to oversize solar panels, replacing batteries with thermal storage, thereby reducing costs and increasing efficiency. Methodologically, the project includes calculating energy demand, optimizing thermal insulation, conducting an economic feasibility analysis, and performing experimental validation. Given the natural intermittency of renewable sources such as solar energy, energy storage becomes fundamental to ensure continuous supply, especially during periods without sunlight. In this study, storage is innovatively achieved using water/ice to retain the energy accumulated during the day, allowing the system to support refrigeration loads overnight. This approach eliminates the need for batteries, which are a major cost factor in conventional photovoltaic systems. The expected results demonstrate that the system can be a sustainable alternative for locations without energy infrastructure, contributing to the reduction of food losses and the improvement of medicine preservation. It is concluded that the proposed approach is technically feasible, economically accessible, and environmentally sustainable, and can be applied to isolated communities or situations of energy instability. |
Palavras-chave: | Energia solar fotovoltaica sustentabilidade armazenamento térmico refrigeração off-grid |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Engenharia Mecânica |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34547 |
Data do documento: | 30-Abr-2025 |
Aparece nas coleções: | TCC - Engenharia Mecânica |
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