O sistema fotovoltaico consiste na geração de energia elétrica através da captação dos raios do sol. Painéis solares são responsáveis por receber a radiação solar e gerar eletricidade que pode alimentar residências, comércios, indústrias e propriedades rurais. Mas você sabe o que pode interferir na eficiência do sistema fotovoltaico?
O mercado de energia solar está em constante crescimento no Brasil e no mundo. Ter um sistema de energia solar é a uma das alternativas mais sustentáveis e econômicas de consumir energia elétrica. É importante citar também que existem alguns fatores que podem influenciar na eficiência do sistema fotovoltaico, como a temperatura e as condições do local de instalação.
Quer saber mais sobre o assunto? Então, leia esse conteúdo até o fim. Nele vamos falar sobre os fatores que influenciam na eficácia do sistema de energia solar e ensinar como calcular a potência dos módulos. Confira e boa leitura!
Fatores que influenciam a eficiência do sistema fotovoltaico
Os sistemas fotovoltaicos oferecem muitos benefícios, entre eles: reduz no valor das contas de luz, é de fácil instalação e baixo custo em relação ao tempo de vida útil, além de ser uma alternativa de baixo impacto ambiental.
Mas para aproveitar a eficiência máxima das placas solares, é preciso se atentar para alguns fatores que podem afetar no seu desempenho. A seguir, listamos alguns.
Incidência solar
A incidência solar interfere diretamente no desempenho do sistema fotovoltaico. Por isso, as placas solares devem ser posicionadas de forma que recebam o máximo de radiação solar possível. No Brasil, a posição ideal para os painéis solares mais favorável é ao norte.
A direção correta desses módulos é fundamental para a captação de luz solar. Assim, é importante fazer a instalação correta para que seu projeto de energia solar tenha eficiência máxima para a geração de energia elétrica.
Temperatura
A temperatura é um dos principais fatores que podem influenciar na eficiência do sistema fotovoltaico. Muitas pessoas pensam que o calor é o principal ponto que reflete sobre a geração de energia solar, mas quem vive em áreas muito quentes, como no nordeste brasileiro, pode ver a eficiência do painel solar diminuir um pouco. Os painéis solares funcionam muito melhor quando estão instalados em regiões que possuem temperaturas mais amenas.
Mas a temperatura que precisa ser avaliada não é necessariamente a do ambiente, e sim a das placas solares. Desta forma, é fundamental que os módulos sejam feitos de materiais e equipamentos que não acumulem muito calor, principalmente, em imóveis que se encontram nas regiões mais quentes do país.
Ao escolher o melhor sistema de energia solar para seu projeto, o ideal é avaliar o coeficiente de temperatura. Esses coeficientes indicam a qualidade da placa e devem estar entre 0,35% e 0,47%. Placas solares que têm coeficiente acima disso são consideradas de baixa qualidade.
Tolerância elétrica
Qualquer sistema fotovoltaico possui a descrição das especificidades necessárias para as condições ideais de laboratório. Os fabricantes testam todos os sistemas usando um simulador solar e avaliam também a variância, com a chamada “potência-pico individual”, que será diferente conforme cada modelo.
Assim, é possível que os fabricantes indiquem a tolerância e incompatibilidade elétrica de potência dos sistemas de energia solar. É normal existir uma tolerância com potência negativa, como -3% ou +3, tornando válido tanto para a tensão quanto para a corrente nominal.
Com isso, constatamos que as características elétricas variam entre unidades e isso muda conforme sua associação ou não a painéis solares em diferentes níveis de tensão, potência e corrente. Até com o uso de equipamentos idênticos e com excelente qualidade é comum considerar uma margem de perda de eficiência nos painéis solares.
Sombras
As sombras sobre os módulos fotovoltaicos influenciam diretamente na eficiência da geração de energia solar. Por isso, os fabricantes dos painéis solares fazem a implementação de sistemas que visam proteger esses módulos de qualquer tipo de sombra. Para você ter uma ideia, apenas uma folha sobre o painel já é capaz de afetar o sistema fotovoltaico como um todo.
A explicação é que as células que sofrem o bloqueio param de gerar corrente elétrica e começam a funcionar como uma resistência, limitando a corrente em série de todas as células fotovoltaicas. Assim, caso o problema persista, é possível que as células que estão sofrendo com o sombreamento queimem, afetando a geração de energia do sistema fotovoltaico.
Alguns modelos de painéis solares podem sofrer mais impactos por causa do sombreamento que outros. Mesmo que a sombra nos módulos seja parcial, a parte prejudicada começa a agir como se fosse um resistor.
Desta forma, a potência dos painéis solares é dissipada com o calor. Isso faz aparecer os hot-points, conhecidos também como pontos quentes, que podem gerar danos expressivos tanto nas células fotovoltaicas quanto no sistema como um todo.
Como solução, os fabricantes criaram a segregação das partes dos módulos que, em caso de sombreamento, todas as células segregadas são evitadas, diminuindo o excesso de calor nas partes com sombra. É importante evitar todo e qualquer tipo de sombreamento na hora de implantar o sistema fotovoltaico. A melhor opção é escolher um local sem incidência de sombra ao menos entre as 9h da manhã até as 3h da tarde.
Manutenção
Uma das vantagens da instalação do sistema fotovoltaico é o custo com a manutenção, que costuma ser 0,5% do valor investido, favorecendo uma grande economia. Mesmo seguindo as normas de segurança e as orientações de manuseio das peças, o mais recomendado é que a limpeza e manutenção das placas solares sejam feitas por profissionais especializados.
Quando existe algum tipo de negligência em manter a manutenção em dia dos módulos solares, alguns riscos podem estar envolvidos. Existem três tipos de manutenção para a conservação dos painéis solares:
- manutenção preventiva: essa limpeza periódica reduz os riscos de avarias no sistema fotovoltaico;
- manutenção preditiva: realização de inspeções visuais constantes com o objetivo de verificar possíveis rachaduras, manchas, arranhões ou indícios de quebra. Além disso, a manutenção preditiva engloba o acompanhamento dos índices de geração de energia solar;
- manutenção corretiva: deve ser realizada caso, depois da limpeza, seja verificado o baixo rendimento do sistema fotovoltaico. É preciso chamar a assistência técnica para a realização dos reparos necessários.
Variação do espectro na massa de ar
Outro fator que influência na geração de energia solar é a variação do espectro na massa de ar. As características da massa de ar atmosférico podem fazer com que os painéis solares gerem mais ou menos energia. É importante entender que não é o calor que faz o sistema de energia fotovoltaica funcionar, mas a incidência de luz solar.
Como calcular a eficiência dos módulos fotovoltaicos
A eficiência das placas solares é calculada baseada em sua potência e sua área. Para calcular, usa-se a equação:
eficiência = potência/comprimento x largura x 1000 W/m2
Para manter a eficiência adequada do sistema fotovoltaico, é preciso, entre outras coisas, manter as placas sempre limpas e posicioná-las de forma correta.
Portanto, a eficiência do sistema fotovoltaico não é constante e pode variar conforme alguns fatores ambientais, como temperatura da célula, irradiância e o coeficiente de massa de ar. Manter os cuidados recomendados pelos fabricantes é essencial para aumentar a qualidade dos módulos solares e, consequentemente, a geração de energia.
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