A utilização da energia solar é uma alternativa que vem ganhando espaço no país, devido às condições climáticas excelentes, aos incentivos do governo e também aos benefícios para o meio ambiente. Sem falar na redução de custos das contas mensais de energia com as instalações fotovoltaicas.
Por essas razões, é importante cuidar para que o sistema se mantenha ativo por mais tempo e em sua máxima eficiência. A manutenção preventiva tem alto impacto no resultado da produção de energia solar, e a realização de testes nas instalações fotovoltaicas é uma dessas ações mais importantes.
Entenda melhor nesse artigo o que você precisa saber a respeito da importância do teste nas instalações fotovoltaicas e como realizá-lo adequadamente. Acompanhe a leitura!
A conferência da eficiência das células
Entendemos como eficiência de um painel solar o percentual de energia de luz do sol convertido em energia elétrica por metro quadrado. A conferência da eficiência das células é fundamental para garantir o bom desempenho e a vida útil de um painel solar.
O selo do INMETRO é importante. Mas ele não deve ser o único requisito para uma aquisição de equipamento. Isso porque o teste do INMETRO contempla apenas um dos dezoito requisitos exigidos internacionalmente (IEC 61215). Sem os testes necessários, o painel solar poderá durar menos do que o esperado ou, em casos mais graves, mostrar-se mais propenso a acidentes (como incêndios).
Quanto mais eficiente for um painel solar, mais eficientes serão também as células usadas em sua construção. E mais energia solar ele vai gerar por metro quadrado. Veja abaixo alguns testes que podem ser feitos pelo IEC 61215:
Inspeção visual
O primeiro teste é fazer a inspeção visual, em uma área bem iluminada, a fim de verificar qualquer defeito que possa ser visto — a olho nu — no módulo.
Resistência ao isolamento
Esse é um teste de segurança elétrica cujo objetivo é determinar se o módulo tem isolamento suficiente em eletricidade entre a parte interna e externa (quadro de alumínio).
Medição dos coeficientes de temperatura
Os coeficientes de temperatura são parâmetros de desempenho. Eles simulam os rendimentos de energia dos painéis solares em climas mais quentes e temperaturas mais altas como as do nosso país.
Desempenho do painel solar com baixa irradiação
Esse teste verifica o comportamento do painel solar em condições de pouca irradiação de luz.
Teste de resistência de Hot-Spot
O objetivo desse teste térmico é determinar a capacidade de o painel suportar aquecimento localizado, que pode ser causado por rachaduras, sujeira, sombreamento parcial ou falhas de interconexão.
Teste de exposição ao ar livre
O objetivo desse teste é avaliar a capacidade de o painel solar suportar o tempo exposto ao ar livre. Um teste importante, pois verifica condições climáticas diferentes dos testes realizados em laboratório, detectando ocasionais problemas. Também são realizados testes de resistência contra granizo, umidade e congelamento.
As condições normais de ensaio para a realização de testes
Standard Testing Conditions (STC) quer dizer condições normais de ensaio, ou seja, padrões da indústria solar segundo os quais todo painel deve ser testado. Os testes são feitos por meio de um conjunto fixo de condições, que possibilita a comparação e a avaliação de um painel com o outro de forma precisa.
Três fatores influenciadores
A temperatura, a massa de ar e a irradiação solar são os três fatores influenciadores para a realização dos testes. Cada um desses pontos precisa estar em perfeito equilíbrio para que o teste das instalações aconteça.
A temperatura se refere à célula em si, e não à temperatura do ambiente. A temperatura da célula deve ser de 25 °C durante todo o teste. Já a massa de ar é difícil de ser medida: ela consiste na quantidade de luz que precisa passar pela atmosfera terrestre antes de chegar até a superfície do planeta. Tudo isso tem a ver, especialmente, com o ângulo do sol em relação a um ponto de referência sobre a Terra.
A irradiação solar diz respeito à quantidade de energia que deve incidir sobre uma área em um determinado momento. Nas condições normais de ensaio, a irradiação solar deve ser de 1000 Watts/m2, uma média da quantidade de luz sobre a superfície da Terra.
A realização do cálculo de eficiência
Para calcular a eficiência de um painel solar é preciso saber as medidas exatas de altura e largura da placa solar, assim como sua potência. Vamos realizar o cálculo com o exemplo de um painel solar de 270 Watts, com 1,658 m de altura e 0,99 m de largura.
O primeiro passo é fazer o cálculo da área do painel solar: 1,658 x 0,99 = 1,64142 m2. Em seguida, divida a potência do painel pela sua área: 270 / 1,64142 = 164,49 Watts/m2.
Por fim, o resultado deve ser dividido por 10: 164,49 / 10 = 16,44%. Logo, o painel em questão apresenta 16,44% de eficiência em porcentagem nas condições padronizadas de teste.
Tabelas de referência
Os painéis menos eficientes apresentam percentuais inferiores aos 13%. Os mais eficientes têm percentuais acima dos 16%. O meio-termo está entre os 14% e 14,9%, de modo que os painéis com eficiência em 15% já são considerados acima da média de eficiência.
Coeficiente de temperatura
A célula solar é feita de silício, um semicondutor que perde eficiência com o calor. Durante o teste, a temperatura de 25 °C é diferente das condições climáticas brasileiras reais. Por isso, é interessante buscar painéis fotovoltaicos com coeficientes de temperatura mais baixos.
Os coeficientes ideais variam de 0,35 até 0,47% por cada grau Celsius acima dos 25 °C. Evite os coeficientes maiores de 0,5%/°C.
A confusão entre a eficiência da célula fotovoltaica com a do painel solar
É importante saber que a eficiência da célula fotovoltaica é maior que a do painel solar. Uma vez que a célula é inserida no painel e, durante o processo de fabricação, é normal a perda de sua eficiência por conta de diversos fatores.
Para utilizar um painel solar em uma empresa ou em sua residência, você deve se preocupar com a eficiência do painel solar, e não especificamente com a eficiência da célula.
Com todas essas informações, certamente ficou mais claro porque é preciso realizar medidas preventivas e testes nas instalações fotovoltaicas, certo? Garanta assim o melhor funcionamento do seu painel solar!
O que achou das informações desse artigo? Que tal entrar em contato com a HCC Engenharia Elétrica para conhecer as nossas soluções?
