Por meio da instalação de um sistema solar fotovoltaico é possível captar a energia presente nos raios de sol e convertê-la em energia elétrica. Os painéis solares são os equipamentos responsáveis por isso, recebendo a radiação solar e gerando eletricidade para alimentar residências, comércios, indústrias e propriedades rurais.
Há muitos benefícios envolvidos nessa forma de geração de energia, como a redução no valor das contas de luz, a longa durabilidade dos equipamentos e o baixo impacto ambiental. Mas para aproveitar a eficiência máxima das placas solares, é preciso prestar atenção a alguns fatores que podem ter influência sobre seu desempenho. Confira a seguir 10 deles.
1 – Incidência solar
O primeiro item dessa lista não poderia ser outro, já que a geração de energia solar depende diretamente da incidência solar. Sendo assim, esse fator interfere também no desempenho dos sistemas fotovoltaicos.
As placas solares devem ser instaladas de forma que recebam o máximo possível de luz solar direta, e para isso a direção adequada é fundamental. A incidência pode variar de acordo com a região do país e a direção do telhado.
No Brasil, em geral, recomenda-se que os painéis solares sejam posicionados em direção ao Norte geográfico, pois essa é a opção mais favorável. É possível instalar os painéis em outras direções, mas vale pontuar as perdas de energia que podem acontecer nesses casos.
Painéis solares voltados para o Noroeste ou Nordeste têm perdas de 3% a 8%. E se forem orientados para as direções Leste ou Oeste, irão produzir cerca de 12 a 20% menos. Mesmo com essa redução no desempenho, o sistema fotovoltaico ainda será capaz de produzir eletricidade para gerar uma boa economia na conta de luz.
Os maiores prejuízos na geração de energia acontecem em instalações realizadas em telhados com a face apontada para o Sul. Sendo assim, não é indicado instalar os painéis nessa direção, a menos que você more na região Norte do Brasil, onde tecnicamente pode haver menos perda no desempenho.
Quer saber qual a direção do seu telhado? Dê uma espiada aqui depois de conferir os outros fatores que influenciam na eficiência de um sistema fotovoltaico.
2 – Temperatura
Depois da incidência solar, a temperatura é um dos principais fatores que mais influenciam na eficiência de um sistema de energia fotovoltaica. Muita gente presume que, nesses casos, quanto mais calor, melhor, mas esse é um pensamento equivocado. A verdade é que os painéis solares apresentam um desempenho muito melhor quando são instalados em regiões com temperaturas amenas.
Quem vive em áreas muito quentes, talvez perceba que a eficiência dos seus painéis solares diminua um pouco nos dias com temperatura mais intensa. Por isso é importante que os módulos fotovoltaicos sejam fabricados com materiais e equipamentos que não acumulem muito calor. O que interfere não é a temperatura do ambiente, mas sim a das placas solares.
Na hora de escolher os equipamentos para o seu sistema fotovoltaico e discutir seu projeto com a equipe responsável, lembre-se de levar em consideração o coeficiente de temperatura. Esses dados indicam a qualidade da placa e devem estar entre 0,35% e 0,47%. Placas solares com coeficiente acima disso são consideradas de baixa qualidade e podem apresentar um fraco desempenho.
3 – Sombras
Além da incidência solar e da temperatura dos módulos fotovoltaicos, o sombreamento sobre eles também pode comprometer a geração de energia. Por isso, é fundamental fazer a implementação das placas solares levando em conta um local do telhado no qual não incida qualquer tipo de sombra, ou o mínimo possível de sombreamento.
Segundo especialistas, as células fotovoltaicas que sofrem com sombras param de gerar corrente elétrica e passam a funcionar como uma resistência, limitando a corrente em série de todas as outras células do sistema. Caso o problema não seja resolvido, pode acabar queimando as células que estão sofrendo com o sombreamento, afetando toda a geração de energia do sistema.
Por isso é tão importante evitar todo e qualquer tipo de sombreamento na hora de instalar 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, que é o período no qual há maior incidência solar e, portanto, maior potencial para produção de energia.
Para minimizar os problemas causados pelo sombreamento, foram desenvolvidos os módulos half cell. Eles oferecem maior tolerância ao sombreamento ao possibilitar a formação de sombras parciais. Por meio dessa tecnologia, todo e qualquer efeito causado pelas sombras afeta apenas metade do módulo, não interferindo na outra metade.
Clique aqui e confira nosso artigo que explica tudo sobre a diferença dos módulos half cell em relação aos convencionais e a diferença que fazem quanto ao sombreamento.
4 – Microfissuras e hotspots
A presença de microfissuras nas placas solares também pode influenciar na eficiência do sistema fotovoltaico. Elas podem ser invisíveis a olho nu, mas são capazes de prejudicar o desempenho como um todo.
Geralmente são causadas por excesso de pressão sobre as placas, o que pode acontecer mesmo durante o transporte ou manuseio inadequado desses equipamentos. É preciso cuidado redobrado, sobretudo na hora de realizar a manutenção, evitando pisar nas placas, apoiar objetos pesados ou causar qualquer impacto sobre elas.
Assim como as microfissuras, os hotspots também são grandes vilões que podem causar a perda da energia gerada pelas placas solares. Os hotspots são pontos de aquecimento, que podem acontecer como uma consequência das microfissuras ou até mesmo do sombreamento.
5 – Manutenção do sistema fotovoltaico
A praticidade e o baixo custo das manutenções são alguns dos principais pontos positivos avaliados por consumidores com interesse em investir em energia solar. O custo da manutenção por toda a vida útil do sistema costuma ser em torno de 0,5% do valor total investido.
Há três tipos de manutenção para a conservação dos painéis solares, que devem ser feitas conforme a frequência indicada.
A manutenção preventiva é uma limpeza periódica que deve ser realizada nos painéis solares, com o intuito de remover o acúmulo de poeira, poluição e dejetos. Quando feita de maneira segura e adequada, ajuda a reduzir os riscos de avarias no sistema fotovoltaico.
O segundo tipo de manutenção é a preditiva, que envolve a realização de inspeções visuais constantes, verificando a existência de possíveis rachaduras, manchas, arranhões ou qualquer indício de quebra do vidro dos painéis. Além dessa observação, também deve ser feito o acompanhamento dos índices de geração de energia solar para averiguar se não há perda de energia ou queda significativa no desempenho.
A terceira e última manutenção que pode ser realizada no sistema fotovoltaico é a corretiva. Deve ser realizada quando, mesmo depois da manutenção preventiva, ainda é verificado baixo índice de rendimento do sistema. Nesse caso, é indispensável que a assistência técnica seja contratada para realizar os reparos necessários.
Quando há algum tipo de negligência na manutenção dos módulos solares, isso pode acarretar na queda da sua geração de energia.. Sendo assim, ter a manutenção em dia é mais um fator que tem relação direta com a eficiência do sistema fotovoltaico.
6 – Tolerância elétrica do sistema fotovoltaico
Há diversos índices informados pelos fabricantes no que diz respeito ao funcionamento dos componentes de um sistema solar. Um deles está relacionado à tolerância e incompatibilidade elétrica de potência. Esse tipo de informação é obtido por meio de testes realizados na fábrica, com o uso de um simulador solar.
É comum existir uma tolerância com potência negativa, como -3%, o que é válido tanto para a tensão quanto para a corrente nominal. A partir disso, é possível concluir que tais características elétricas variam entre as unidades, o que muda conforme a associação a painéis solares em diferentes níveis de tensão, potência e corrente.
Até mesmo usando equipamentos idênticos e com excelente qualidade, é comum observar certa perda de eficiência no funcionamento dos painéis solares.
Para obter o máximo aproveitamento do sistema, é preciso seguir as orientações fornecidas pelo fabricante. Do contrário, é possível que ocorra alguma perda de energia em função do uso inadequado dos equipamentos.
7 – Perdas no inversor
Por mais vantajosa que seja a possibilidade de obter energia elétrica a partir da energia solar, é preciso considerar que nem toda energia gerada pelos módulos solares poderá ser aproveitada. Isso se deve ao fato de que uma pequena parte da energia gerada se perde durante os processos de conversão e chaveamento, que acontecem no inversor solar.
Alguns fabricantes disponibilizam tabelas de eficiência referente aos inversores, facilitando uma previsão por parte dos consumidores da energia que será perdida nessas etapas. É importante observar a relação entre a potência máxima que adentra no inversor, e a potência real fornecida pelo arranjo fotovoltaico, para assim saber qual seu impacto na eficiência do sistema.
8 – Variação do espectro na massa de ar
Você sabia que as características da massa de ar atmosférico também podem interferir na geração de energia solar dos painéis fotovoltaicos? Pois é, e isso acontece porque, como dissemos anteriormente neste artigo, não é o calor que favorece a produção de energia elétrica, mas sim a incidência de luz solar.
Dá-se o nome de massa de ar à distância que a radiação solar percorre para chegar na superfície. A energia do sol se propaga na forma de radiação eletromagnética, e as partículas em suspensão na atmosfera da Terra refletem os raios solares, sendo que apenas uma parte da radiação é absorvida e atinge a superfície. Portanto, quanto maior a massa de ar, menos radiação chega aos painéis solares, interferindo no desempenho do sistema fotovoltaico.
O coeficiente ideal para a eficiência do sistema fotovoltaico geralmente é indicado pelos próprios fabricantes dos painéis solares, facilitando a perspectiva do quanto o sistema será impactado por esse fator.
9 – Outras condições naturais
Além da massa de ar que a radiação solar precisa enfrentar até chegar à superfície da Terra, há também uma série de outros fatores da natureza que interferem na geração de energia.
Por exemplo,a radiação solar pode variar de acordo com cada estação do ano. As estações acontecem devido ao movimento de translação da Terra, juntamente com a inclinação do seu eixo em sua própria órbita. O outono é a estação do ano que recebe a maior quantidade de radiação solar. Quem diria, não é?!
Além disso, também é preciso considerar as nuvens no céu, que também dificultam a passagem da radiação na atmosfera. Tudo isso conta e impacta no desempenho final do sistema fotovoltaico.
10 – Instalação e infraestrutura do sistema fotovoltaico
Por fim, mas não menos importante, temos também a instalação dos equipamentos que compõem o sistema fotovoltaico como um dos principais fatores que impactam na sua eficiência.
Sendo assim, é imprescindível que seja feito um estudo cuidadoso sobre as condições do local onde serão instalados os painéis solares, relacionando-as com cálculos para obtenção da quantidade de energia necessária. É preciso levar em consideração os cálculos da corrente que será gerada, para usar cabos e demais itens de infraestrutura adequados para o seu funcionamento.
O tipo de célula fotovoltaica também interfere, já que os de silício monocristalino apresentam melhor capacidade para receber radiação solar. Esse material é a principal escolha para a composição das placas fotovoltaicas.
Seus níveis de eficiência energética ficam entre 14% e 22%, superiores aos que são observados no uso do silício policristalino. Quer saber mais detalhes sobre esse tipo de painel? Clique aqui e leia nosso artigo sobre o assunto.
