A maioria das fontes de geração de energia elétrica do país não apresentam variação substancial na potência ao longo do dia, exceto as gerações fotovoltaica e eólica. Nestas duas há diferença substancial entre o máximo e mínimo de geração durante o dia e entre os dias, em função da energia disponível pelo sol e vento, respectivamente.

Para a energia solar fotovoltaica essa variação é óbvia, pois há incidência de radiação solar apenas durante o fotoperíodo, aumentando entre o nascer do sol e o meio dia astronômico do local onde está instalado o equipamento, e redução até o pôr do sol.

Essa curva de geração pode sofrer alterações em função da latitude, do uso ou não de seguidor solar e da inclinação e alinhamento do telhado em relação à linha leste-oeste. Considerando-se os dados médios do mês de janeiro de 2020 (Figura 1), a geração fotovoltaica no Brasil inicia ao redor da 5h no horário de Brasília, atinge seu pico às 12h e se encerra às 18h, formando uma curva assintótica.

A geração de energia eólica, por sua vez, depende da velocidade do vento, uma vez que os equipamentos dispõem de dispositivos para se posicionar perpendicularmente à direção deste, visando o melhor aproveitamento de sua energia. Conforme dados médios do mês de janeiro de 2020 (Figura 1), a menor geração eólica no Brasil ocorre ao redor das 10h da manhã, aumentando até ao redor das 21h e reduzindo novamente até as 10h do dia subsequente.

Assim, se considerarmos cada fonte individualmente, a variação no potencial de geração ao longo do dia não atende à variação de demanda de carga do Sistema Interligado Nacional (SIN). Contudo, se considerarmos a soma da energia gerada por essas duas fontes, na proporção da geração no mês de janeiro de 2020, há uma similaridade muito grande entre a variação na geração e na carga do SIN nos dias úteis desse mesmo mês (Figura 2), quando a demanda é maior.

Observam-se apenas pequenos desvios em relação à curva de carga, com maior produção do que a demanda no início da manhã e menor do que a demanda no final da tarde. O déficit no final da tarde poderia ser atendido com a instalação de fazendas fotovoltaicas mais a Oeste do território nacional ou utilizando-se os telhados voltados para essa direção nas instalações residenciais, o que resultaria em atraso da curva de geração em relação à atual.

Isso pode ser exemplificado numa unidade de geração distribuída localizada em Florianópolis/SC com telhado voltado para Oeste, onde o pico de produção ocorre ao redor das 14h (Figura 3), apontando para um atraso de 2h em relação ao meio-dia local. Adicionalmente, nesse local e exposição solar o período de maior geração ocorre entre 13 e 15h, coincidindo com o período de maior demanda no SIN.

Os resultados apresentados demonstram que, somadas, as gerações fotovoltaica e eólica atendem à variação na demanda de energia no Sistema Interligado Nacional ao longo do dia.

Assim, desde que ajustada a proporção de geração por cada uma delas, estas fontes complementariam com segurança a geração pelas fontes que não apresentam variação significativa ao longo do dia, em função de sua ampla distribuição no território nacional, contemplando as variações locais e regionais de disponibilidade de radiação solar e de vento, que são as fontes de energia para esses sistemas.

Milton da Veiga (milton.veiga.br@gmail.com)

Florianópolis, SC

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Seja por razões ligadas à sustentabilidade ou mesmo para fugir dos aumentos da conta de energia elétrica, o fato é que cada vez mais pessoas estão utilizando a energia solar. Esse movimento também está sendo impulsionado pelos melhores preços das placas fotovoltaicas encontrados no mercado.

De acordo com a Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica), a instalação de sistemas de produção de energia solar nos telhados brasileiros triplicou em 2019 em relação ao ano anterior, chegando a 95,3 mil implementações.

Uma das principais razões desse crescimento é o financeiro. O potencial de economia de energia elétrica em uma residência pode chegar até 30% mensais sem placas solares, ou seja, dependendo do perfil dos moradores e das atitudes que estes têm para gastar menos eletricidade.

Já com a tecnologia, a economia pode variar em média, de 50% a 70%. Outro benefício está relacionado à sustentabilidade. A radiação solar é um fenômeno natural não poluente e inesgotável.

Mas as características que fizeram a procura por este tipo de tecnologia aumentar também leva à necessidade de conhecimento sobre os cuidados para instalação e manutenção das placas. Confira dicas do engenheiro eletricista, Sérgio Levin, que faz parte do Instituto Brasileiro de Avaliações e Perícias de Engenharia, para um processo seguro:

Cuidados a ter com a Instalação das placas fotovoltaicas

De acordo com o especialista, como o sistema fotovoltaico depende do sol, o Brasil é um país propício para esta tecnologia por conta da geografia, contudo, é preciso que as placas sejam colocadas no ângulo correto para aproveitarem ao máximo a luz natural.

Além disso, a instalação errada da tecnologia pode causar diversos problemas, como o desabamento de telhados que não aguentam o peso das placas fotovoltaicas. Sendo assim, é recomendável a contratação de um engenheiro civil.

“O profissional deve considerar fatores como, por exemplo, o peso das placas que serão colocadas no telhado e se o tamanho do espaço é realmente adequado. Além disso, é preciso que ele analise o perfil dos moradores, ou seja, quantos eletrodomésticos possuem e a frequência que eles são utilizados, para, assim, calcular a quantidade de placas fotovoltaicas necessárias e, também, uma estimativa de retorno”, afirma Levin.

Depois do projeto feito, é necessária homologação de uma concessionária. Ainda de acordo com o engenheiro do Ibape/SP, esse processo é importante porque, apesar de muitas pessoas não saberem, se as placas fotovoltaicas forem mal instaladas, resultam em riscos para a segurança das pessoas e dos imóveis.

Cuidados a ter com a Manutenção das placas fotovoltaicas

As placas fotovoltaicas duram, em média, 25 anos. Se a instalação for em um imóvel que tem um consumo médio mensal de 180 kWh, será necessária a instalação de cerca de cinco placas, o que já garante uma média de 55% a 60% de economia por mês.

Além disso, o especialista indica que o retorno do dinheiro investido na tecnologia pode vir em poucos anos. Mas, para isso, é preciso que a manutenção dos equipamentos seja feita corretamente, o que garante que as placas continuem gerando bons resultados.

“As placas fotovoltaicas precisam ser limpas, em média, duas vezes por ano, retirando principalmente pó, galhos e folhas que podem se prender a elas. É importante que moradores fiquem de olho em caso de obras perto de casa devido à sujeira, assim como em chuvas fortes de granizo e outros impactos externos que podem danificar a tecnologia.

A limpeza pode ser feita pelos próprios moradores ou por alguma empresa especializada, porém no caso de impacto externo, é essencial chamar um profissional habilitado para avaliar a situação das placas”, destaca Sérgio.

A parte elétrica é fundamental na manutenção. É necessário acompanhar o desempenho do sistema e chamar a empresa responsável pela instalação para fazer uma verificação duas vezes por ano, no mínimo.

De acordo com a ABSOLAR (Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica), o segmento deve gerar 120 mil novos empregos este ano, o que mostra como o mercado brasileiro vai abraçar cada vez mais essa tecnologia.

Leitura recomendada

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• Principais tarefas de manutenção e reparação de painéis solares térmicos

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É certo que alguns proprietários não têm noção disso e desleixam-se na limpeza dos painéis solares, mas se não fizerem uma limpeza aos painéis, é garantido que irão estar a perder dinheiro…

O que deve saber sobre a limpeza de painéis solares?

Os painéis solares montados nos telhados das casas acabam por se limpar com a ajudar da água da chuva, sendo que esta remove a maior parte da sujidade, mas nos meses em que não chove, temos que ser nós a tratar dessa limpeza.

Este tipo de equipamentos não tem partes móveis e como tal, uma vida útil de décadas, com recurso a pouca manutenção, sendo que a manutenção necessária é apenas aos painéis solares, de modo a que estes mantenham a mesma eficiência.

A manutenção passa por os manter livres de obstruções e sombras, bem como verificar se não têm danos, e claro, limpar os painéis solares de sujidades. Isto é válido tanto para painéis solares fotovoltaicos, como painéis solares para aquecimento de águas quentes sanitárias.

Os painéis solares devem ser limpos quando?

Essa decisão é sua… tem que ter em conta que quanto mais sujos estiverem, menos eficazes são.

Assim, poeiras, sujidades, excrementos de pássaros reduzem a eficiência dos painéis solares e como tal, estes devem ser limpos com maior frequência, de modo a tirar o máximo proveito dos mesmos.

Em condições normais, limpar os painéis solares será entre duas a três vezes por ano. Claro que quando está chuva, estes limpam-se por si…

O que usar para limpar os painéis solares?

Ao limpar os painéis solares fotovoltaicos, há que ter cuidado que o uso de certos produtos pode danificar os mesmos. Como tal, a maioria dos painéis solares pode ser limpa, recorrendo somente a água, colocada de cima para baixo.

Se precisar de remover alguma sujidade mais entranhada, então o ideal é usar uma escova macia, esponja ou um pano suave. Isto para não riscar a superfície do painel solar, pois os riscos podem diminuir a eficiência do painel solar, tal como a sujidade.

A limpeza deve ser efetuada com água, enxaguando o painel solar, e com os panos, esponjas ou escova, fazer pequenos movimentos circulares para remover a sujidade.

Vale lembrar que esse serviço deve ser feita com profissionais de alta qualidade, justamente para não danificar em nada o funcionamento dos painéis.

Recomendado: Principais tarefas de manutenção e reparação de painéis solares térmicos

O que não deve usar para limpar os painéis solares

Como referi acima, nem todo o tipo de produtos é ideal para limpar os painéis solares. Assim não deve usar abrasivos, pois os painéis solares têm um revestimento sensível a arranhões, sendo que se esse revestimento sofrer danos, irá diminuir a eficiência do painel, bem como acumular mais sujidade e poeiras…

Caso tenha dúvida quanto aos produtos que se podem usar para limpar os painéis solares, recomendo que fale com o fornecedor, caso não consiga falar com ele, use apenas água e um pano.

Não esqueça ainda de enxaguar abundantemente o painel solar, para remover todas as sujidades, e depois de o limpar, o ideal seria secá-lo com recurso a um pano macio para evitar a acumulação de calcário a partir da água evaporada!

Cuidados a ter ao limpar os painéis solares

Para efetuar a limpeza dos seus painéis solares, deve ter sempre em conta a sua segurança, como tal há que:

• Sempre que possível, evitar subir ao telhado, recorra a uma vassoura com cabo extensível, para fazer a limpeza do painel solar.
• Se tiver mesmo que subir ao telhado, use uma corda de segurança presa por exemplo à chaminé, assim tem um ponto de segurança caso escorregue.
• Leia sempre as instruções de manutenção do painel solar, para saber o que podem ou não limpar e com que produtos.
• A limpeza do painel solar não deve ser realizada nas horas de maior calor, pois nessa altura estão demasiado quentes, sendo que a água fria pode danificar o painel, devido à diferença de temperatura.

É possível desligar os painéis solares para os limpar?

O profissional que instalou os painéis solares deve ter-lhe dito que estes não podem ser “desligados” durante o dia. As células solares estão constantemente ativas…

Assim tenha em consideração que mesmo desligado durante um dia nublado, este pode provocar um choque.

Quanto ao inversor dos painéis solares fotovoltaicos?

Quanto ao inversor do painel solar, este é o componente que primeiro irá precisar de uma reparação ou substituição… este tem uma vida útil de 10 a 15 anos, ainda assim irá ser o primeiro componente a precisar de reparação/substituição…

O inversor é uma caixa cheia de fios e circuitos que apenas deve ser mexido apenas por profissionais.

Assim, se pensa que o desempenho do sistema está diferente, faça um registo da saída do medidor da produção em intervalos regulares e depois fale com o fornecedor, apresentando-lhe esses dados.

Video – Como limpar painéis solares de forma fácil e prática

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Uma empresa gaúcha lançou a Green Tile, a primeira telha fotovoltaica do Brasil.

Telha Solar Fotovoltaica – Projeto Green Tile

Alguns países desenvolvidos como Estados Unidos, Alemanha, Itália, China ou Japão já têm acesso à tecnologia solar fotovoltaica há alguns anos e o Brasil com o seu grande potencial começa a investir neste mercado.

Graças ao seu clima com um grande número de dias com sol durante o ano, cada vez mais existem pesquisas e investimentos na área energética que aumentam a olhos vistos e  além da vantagem financeira, de mais de 90% na conta de eletricidade, a produção desta energia não produz resíduos que causam danos ao ambiente. Alem de tudo, a energia do sol está sempre disponível, é limpa e natural.

A Green Tile foi uma ideia que surgiu num pais com uso recorrente desta energia. Gustavo Disegna, o Gerente de Projetos da Forte Plásticos, empresa que criou a telha, foi para a China em 2013 e visitou a Canton Fair, a maior feira de negócios do mundo. Ao conhecer cidades como Hong Kong e Beijing, ficou impressionado com o desenvolvimento nas áreas de led e energia fotovoltaica.

Quando voltou ao Brasil, aprofundou-se no assunto, e começou a pensar num produto que integrasse a geração de energia e a casa, de forma sustentável.

Foi assim que nasceu a Green Tile. Gustavo sabia dos desafios que poderia ter de enfrentar, como por exemplo, um mercado ainda em desenvolvimento e com pouco investimento seu país e claro, o grande investimento económico gasto em testes necessários para testar a eficácia e sustentabilidade da telha, e foi por isso que a empresa esperou e estudou o projeto antes de lançá-lo.

Ao mesmo tempo, as pesquisas e o acompanhamento do mercado fotovoltaico no Brasil e no mundo avançaram, e em 2015, o projeto Green Tile foi inscrito num edital de inovação do SENAI, e depois de duas tentativas, foi examinado com alta pontuação, e assim pôde aperfeiçoar o seu produto em parceria com a instituição, em 2017.

Desde desta altura, a Forte está a desenvolver a primeira telha solar fotovoltaica do Brasil, lançada na 22º Construsul – Feira Internacional da Construção, em Porto Alegre, em agosto, uma das maiores feiras do setor da arquitetura e construção civil do Brasil.

Principais vantagens das telhas solares fotovoltaicas da Green Tile

• A telha solar fotovoltaica Green Tile tem o mesmo tamanho de uma telha tradicional;
• É perfeitamente compatível com os telhados comuns;
• As telhas solares fotovoltaicas podem-se misturar com telhas tradicionais;
• As telhas Green Tile permite uma nova função aos telhados, a de produzir energia elétrica;
• Forma de instalação muito simples e fácil;
• Fabricante fornece garantia de 80% de produção de eletricidade durante 25 anos.

A empresa Forte lança a Green Tile como o seu produto tecnológico mais importante até agora, e dentro da sua linha Fortenergy, procura aumentar o leque de soluções no conceito da utilização de energia fotovoltaica, aliando eficácia, sustentabilidade e tecnologia.

Video Telha Solar Green Tile – Parceria Senai e Forte

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As energias renováveis são energias provenientes de fontes praticamente inesgotáveis e visam substituir as fontes de energias não renováveis (provenientes de combustíveis fósseis).

As mais conhecidas são a energia solar fotovoltaica, a solar térmica, a eólica, a hídrica, a de biomassa, a de marés e a geotérmica. Todas elas são capazes de se regenerar sustentavelmente, mas a energia solar fotovoltaica ganhará destaque no futuro próximo.

Este destaque à escala global das energias renováveis levará a que mais profissionais qualificados sejam necessários para suprir as necessidades de mão-de-obra especializada neste setor.

Face a este aumento, existem agora formações para os que queiram adquirir ou aprofundar os conhecimentos na área, nomeadamente o curso de Energias Renováveis da Master D. No mercado de trabalho, estes profissionais estarão aptos a realizar instalações em sistemas solares fotovoltaicos, em sistemas solares térmicos, em sistemas eólicos e a efetuar diagnósticos e reparação de eventuais avarias técnicas.

Porquê substituir as energias não renováveis pelas energias renováveis?

O uso de combustíveis fósseis tem contribuído, substancialmente para a “degradação” da atmosfera, sendo fator determinante para o aumento do aquecimento global. Com base nos dados da Agência Internacional da Energia, estima-se que entre 2006 e 2030 a população cresça anualmente 1%.

O aumento da população, o crescimento das economias e consequentemente o crescimento do PIB, potencia o aumento do consumo de energia. Assim, torna-se essencial implementar soluções que não apresentem grandes impactos ambientais.

O paradigma das energias renováveis em Portugal

Segundo a Associação Portuguesa das Energias Renováveis, o setor das energias renováveis deverá crescer até 2030 e será responsável por 28 GW instalados. Em 2014, a capacidade instalada de painéis solares fotovoltaicos foi cerca de 467,08 MW.

Estima-se que em 2030 a capacidade instalada deste tipo de energia renovável seja de 9622 MW, transformando a energia solar fotovoltaica como a fonte de energia com maior contribuição comparativamente às outras fontes de energias renováveis. É um aumento de 29%!

Segundo a Direção Geral de Energia e Geologia, Portugal é um dos países em que o grau de dependência energética é elevado, em cerca de 72,4%. Em 2030, os níveis de produção de energia a partir de fontes renováveis irá contribuir significativamente para a redução da percentagem de dependência, que se estima em cerca de 65,8%.

Ao implementarmos sistemas de produção de energia elétrica, estamos a contribuir positivamente para o PIB de Portugal. Com este crescimento, para os próximos anos prevê-se que sejam criados 119 mil postos de trabalho, sendo a energia solar fotovoltaica aquela que contribuirá com mais postos de trabalho, pois registará um maior investimento a nível da potência instalada.

Uma formação adequada ou, para quem já tem alguma experiência na área, atualizar os seus conhecimentos é fundamental para se manter na linha da frente.

Bruno Campos, e-Tutor dos Cursos de Energias Renováveis, Manutenção e Automação Industrial na Master D.

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É uma forma de produção de energia limpa e amiga do ambiente, já que apenas passa por aproveitar a energia do sol que entra diariamente pelas nossas janelas. Como o nosso país tem bastantes horas de sol diárias, os painéis solares fotovoltaicos são uma realidade facilmente concretizável.

O autoconsumo fotovoltaico responde às necessidades de quem tem consumos de energia significativos durante o dia.

Em Portugal, o autoconsumo fotovoltaico é regulamentado pelo Decreto-Lei nº 153/2014, de 20 de outubro e as Portaria nº 14/2015 e Portaria nº 15/2015, ambas de 23 de janeiro. Até estas datas, a energia produzida pelos sistemas fotovoltaicos não podia ser utilizada para benefício próprio.

A energia tinha que ser injetada e vendida à rede, obrigatoriamente. Com esta alteração da legislação, cada consumidor pode agora optar por consumir a energia produzida.

O mercado ajustou-se à legislação e disponibiliza atualmente kits fotovoltaicos para autoconsumo modulares. Os kits de autoconsumo apresentados com potências que variam entre 250W e 1500W (kits compostos por 1 a 6 painéis), adaptam-se às necessidades das famílias e das empresas.

Até estas potências não é necessário efetuar qualquer registo nem pagar taxas. Potências maiores obrigam o consumidor a efetuar registo e a pagar a respetiva taxa.

O autoconsumo fotovoltaico pode ter ou não recurso a baterias.

Dúvidas frequentes sobre autoconsumo fotovoltaico

1. O autoconsumo fotovoltaico compensa efetivamente?

Sim! Reduzir a fatura da eletricidade é possível com o autoconsumo fotovoltaico. Beneficia de um maior controlo sobre os seus consumos podendo ajustá-los e redirecioná-los para as horas de sol. Máquinas de lavar roupa, de lavar loiça, sistema de aquecimento, entre outros, podem ser utilizados nas horas em que o sol está mais forte.

Um kit fotovoltaico constituído apenas por um painel fotovoltaico produz cerca de 375 kWh de energia elétrica, por ano. Tendo em conta o custo atual da energia em Portugal e a sua constante subida (3% ao ano, correspondente à inflação, no melhor dos cenários), o retorno é conseguido durante o quinto ano.

Se o kit tiver mais painéis, o tempo de retorno do investimento feito pode acontecer já durante o quarto ano.

As taxas de rentabilidade anuais podem rondar os 20%.

2. Tenho que pagar alguma taxa?

Sim e não. Depende da potência, como referimos anteriormente. Kits com potências entre 250W e 1500W não exigem registo nem pagamento de taxas. Potências maiores obrigam o consumidor a efetuar registo e a pagar a respetiva taxa.

3. Posso vender o excedente à rede? O que é necessário?

Pode vender o excedente da sua produção à rede. Para tal necessita de instalar um contador de energia de forma a controlar e contabilizar a energia que é injetada na rede.

4. Quais são os preços?

Em primeiro lugar, lembre-se que o kit que escolher deve ser proporcional ao seu consumo para obter o retorno do investimento.

Em segundo lugar, os preços variam. Compare e analise os equipamentos de diferentes marcas e as garantias dos fabricantes e escolha equipamentos licenciados para Portugal.

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Com a expansão das energias renováveis e a implementação de leis governamentais em prol de um mundo sustentável e “saudável”, uma das fontes mais utilizadas é o sol. A energia proveniente da luz e do calor do sol é denominada de energia solar.

As tecnologias solares são caraterizadas como ativas (exemplo dos painéis fotovoltaicos) ou passivas (não necessita de  equipamento específico como a orientação de um prédio para o sol), permitindo a captura, a conversão e a distribuição.

Energia solar – A Energia Renovável do Futuro?

A energia solar é usada como um recurso renovável e que tem diferentes finalidades, dividindo-se em dois tipos, energia solar fotovoltaica e energia solar térmica.

Energia Solar Térmica

A energia solar térmica é conhecida internacionalmente como “Concentrating Solar Power” (CSP) e consiste na transformação da irradiação solar direta em energia térmica e, consequentemente, em energia elétrica. As temperaturas alcançadas podem ser superiores a 1000°C, aquando a concentração dos raios solares diretos.

Com um propósito doméstico ou pequenas instalações industriais, os painéis solares incorporam dutos em que um fluído (responsável pelo transporte da energia) é aquecido até um permutador de calor, armazenando a energia num “tanque”, o qual é denominado de boiler. Esta forma eficiente, amiga do ambiente e simples permite diminuir até 80% do consumo de energia em relação ao aquecimento da água.

Entre as inúmeras utilizações para a energia solar térmica, o aquecimento meios industriais e a produção quente sanitária para a sua habitação são as mais utilizadas.

Principais vantagens e desvantagens

Principais vantagens

• Longa duração dos equipamentos de aproveitamento térmico
• Ajuda a diminuir a poluição do ar nos ambientes envolventes
• Energia renovável e teoricamente inesgotável
• Tecnologia eficiente e madura para meios domésticos
• Benefícios fiscais e apoios do governo são habituais
• Exige manutenção reduzida e de baixo custo

Principais desvantagens

• Custo inicial da instalação dos equipamentos
• Grande dependência climática (não existe luz solar durante o ano inteiro)
• Forma de armazenamento pouco eficiente para meios industriais
• Tempo de retorno do investimento inicial ainda é longo, no entanto está a diminuir e a tornar-se extremamente atrativo

Energia Solar Fotovoltaica

A energia solar fotovoltaica foi reconhecida em 1839 pelo francês Alexandre Edmond Becquerel. Apesar disso, a primeira célula solar apenas foi desenvolvida em 1883 por Charles Fritts.

Nesse época, o cientista cobriu uma amostra de selénio semicondutor com o pó de ouro para resultar numa união, obtendo uma eficiência de 1%. Albert Einstein, Nikola Tesla, Michael Faraday, Heinrich Hertz e James Clerk Maxwell foram alguns investigadores que proporcionaram a base teórica do efeito fotovoltaico.

O termo fotovoltaico teve origem do grego φώς: phos que significa luz. A energia solar fotovoltaica é resultante da conversão da irradiação do sol em energia elétrica através de um dispositivo fabricado com material semicondutor. Normalmente, esse equipamento é constituído por células de silício por causa do seu rendimento (entre 25% a 30%).

A manutenção dos painéis solares fotovoltaicos é muito importante para manter a eficiência na conversão de energia solar.

Principais vantagens e desvantagens

Principais vantagens

• Permite o armazenamento da eletricidade gerada em baterias para posterior utilização
• Diminui as dependências externas em termos de importação de combustíveis fósseis
• Ajuda a reduzir a emissão de CO2
• Fonte de energia livre, limpa e renovável e teoricamente inergotável
• Centrais de conversão de energia solar fotovoltaica podem operar durante anos, com pouca manutenção (necessário uma limpeza periódica)
• Baixos custos operacionais
• Eficiência de conversão de energia superiores a 40%

Principais desvantagens

• Custos de instalação elevados, não compensando para meios domésticos
• Necessita de grande densidade de insolação para trabalhar a um ritmo constante e produtivo (alterações climáticas ao longo do ano e sombreamento causado por edifícios e/ou árvores poderá estragar o processo)
• Impacto negativos durante as fases de produção, construção e desmantelamento
• Necessidade de substituição das baterias e/ou equipamento

A energia solar quer para aquecimento de águas (energia solar térmica) ou para produção de energia elétrica através de painéis solares fotovoltaicos, é efetivamente uma das principais fontes de energia renovável com um maior potencial de crescimento.

Consideramos que a energia solar será a principal fonte energética do futuro, o desenvolvimento tecnológico tornará cada vez mais eficientes os painéis solares fotovoltaicos, e nesse momento existirá uma revolução mundial a nível energético.

A consequência da grande revolução energética será quando deixarão de existir os monopólios das grandes empresas de produção de eletricidade, sendo a produção de energia descentralizada onde muitos consumidores se tornarão completamente independentes do sistema público.

Sobre o futuro da Energia Solar

O futuro dos painéis solares: Os telhados Solares Tesla

Embora as instalações solares nos telhados possam reduzir a fatura energética, também são um pouco desagradáveis ​​para quem realmente se preocupa com a aparência externa e estética das suas residências.

No entanto, empresas como a Tesla estão trabalhando em painéis solares fotovoltaicos que são mais esteticamente agradáveis ​​e agora quase chegaram a um ponto em que você nem consegue dizer se há ou não painéis solares fotovoltaicos instalados, saiba mais sobre as vantagens e desvantagens do telhado solar Tesla.

O “telhado solar” de Tesla é composto de painéis solares fotovoltaicos que se parecem com qualquer outro painel que pode ser usado no telhado de uma casa, mas fornece o benefício adicional da produção de eletricidade através da energia solar.

Esta tecnologia, em combinação com o armazenamento de energia doméstica, é um exemplo perfeito de como a energia solar se está a tornar literalmente “embutida” e mais uma parte de nosso mundo do que nunca visto no passado.

Com mais avanços tecnológicos e pensamentos criativos em projetos futuros de energia solar, pode não demorar muito para que a grande maioria de nossas superfícies estejam a produzir eletricidade através da conversão de energia solar.

Vídeo – As 5 invenções que nos indicam o futuro da energia solar

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Aprenda a construir este seguidor solar caseiro com servo motor controlado por arduíno de forma fácil com a explicação passo-a-passo.

Recomendamos: Saiba mais sobre sistemas seguidores solares

Como construir um seguidor solar caseiro

Vamos usar um servo motor (neste exemplo vamos usar um servo motor que roda a 180° de amplitude) de 180° ou seja roda 90° para cada um dos lados, e uma placa de Arduíno para controlar electronicamente o servo motor. Para tal é necessário um código de programação para o Arduíno.

O código é bastante simples e vamos tentar explicá-lo detalhadamente mais a frente neste artigo.

O código a usar para programar a placa de Arduíno é o seguinte:

No código a “POS” é a variável que determina a posição inicial do servo motor, que ira ser 90°, ou seja mesmo a meio da amplitude total do servo motor.

Os dois LDR’s (Resistência dependente de luz) são conectados respetivamente no pin A0 e no pin A1 da placa Arduíno.

A tolerância é a variável, como o próprio nome indica, que ajusta a tolerância, pois sem esta variável a posição do nosso controlador solar estaria continuamente a ser ajustada ao sol sem parar.

Na função setup() determinamos os pin’s onde os dois LDR’s foram conectados, e a posição do servo motor a 90°(no meio), aguardando depois dois segundos antes da execução do código na função loop() ser iniciado.

Na função de loop() vamos ler os valores recebidos dos 2 sensores de luz e ajustar o painel solar de acordo com esses valores obtidos.

Veja o esquema do circuito elétrico do seguidor solar

Como se pode ver pelo esquema eléctrico tudo o que necessita fazer é apenas algumas ligações entre os componentes: uma placa Arduíno, um servo motor, 2 LDR’s e 2 resistências de 10 KOhm.

Normalmente o servomotor tem também um fio amarelo que é usado para controlar a rotação e este deve ser conectado ao pin 9 da placa Arduíno.

Atenção: Os 2 LDR devem ser posicionados da seguinte forma

Caso o seu servo motor comece a agir de uma forma incorrecta, experimente conectar um condensador com 70µF/10V entre os +5V e o GND.

Agora pode fazer uso do seu controlador adaptando-o a um painel solar e podendo desta formar fazer com se a captação da fonte solar seja processada de forma mais eficiente e por um maior período de tempo.

Video Arduíno Solar Tracker

Os seguidores solares apresentam grandes vantagens pois conseguem aumentar a produção de energia solar através do aumento de captação de luz solar em cerca de 50% na época de verão e em cerca de 20% na época do inverno.

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São considerados um grande avanço tecnológico do qual podemos tirar grandes vantagens, se bem que os painéis solares fotovoltaicos também têm algumas desvantagens.

O que são painéis fotovoltaicos?

Consistem numa ou várias células solares, que captam a luz solar e depois a transformam em eletricidade. A quantidade total dessas células solares determina a potência total do painel solar.

No mercado existem vários tipos de painéis solares, uns com uma melhor eficiência energética que outros, dependendo da tecnologia que estejam a usar.

Painéis solares existentes no mercado

Nos últimos anos, a tecnologia associada à energia solar teve um grande desenvolvimento, especialmente devido à sua capacidade de produzir energia a partir de um recurso renovável que é o sol.

Assim, os primeiros painéis solares não era muito eficientes, e como tal houve necessidade de os melhorar, tendo por isso sido desenvolvida a tecnologia, surgindo no mercado painéis solares capazes de otimizar a energia solar, sendo por isso mais eficientes.

Painéis solares finos

São painéis que recorrem a células solares produzidas a partir de Telureto de Cádmio, composto que faz com que sejam flexíveis, leves e amigos do ambiente. Ao terem a caraterística flexível, e por serem finos, têm várias aplicações.

A nível de valor, são mais baratos que os módulos solares poli ou mono, mas com uma eficiência de apenas 16%. Ideal para atividades exteriores, pois permitem carregar telemóveis ou tablets.

Painéis solares policristalino

Recorrem a células solares de silício policristalino, que são mais baratas que as células de silício monocristalino. Têm uma eficiência melhor quando comparados com os painéis solares finos, cerca de 17%, mas sendo um módulo solar fixo, não pode andar de um lado para o outro.

Painéis solares monocristalino

Produzidos a partir de silicone com elevado teor de pureza, que é cortado em pedaços e depois usado para criar um módulo solar de alta eficiência. Atualmente a Panasonic oferece painéis solares com uma eficiência de 19.7%, com células solares de 21.7% de eficiência.

Por outro lado a série X da Sunpower já tem uma eficiência superior, com células solares com eficiência de 25%, num painel com 21.7% de eficiência.

Painéis solares com módulos solares de eficiência avançada

O desenvolvimento a tecnologia foi tal que atualmente temos, no mercado, painéis solares com eficiência avançada que garantem 25% de eficiência e mesmo 31%. Os primeiros pertencem à Alta Devices e os segundos à Spectrolad. No entanto estes módulos solares avançados apenas estão disponíveis para aplicações comerciais e militares, bem como missões espaciais!

Informação importante – O que deve saber sobre o autoconsumo por painéis solares fotovoltaicos.

Vantagens dos painéis solares fotovoltaicos

Sendo uma tecnologia que produz eletricidade limpa, com recurso apenas à energia do sol, que é uma fonte de energia contínua e limpa, os painéis solares têm mais vantagens do que desvantagens!

Com um sistema de painel solar fotovoltaico irá reduzir a sua conta de eletricidade!

Pois irá gerar eletricidade de modo gratuito e limpo durante o dia, que fará com que cubra parte das suas necessidades energéticas dentro da casa. Ao ter esta fonte de eletricidade extra, os consumos durante o dia irão amortizar a necessidade de uso de energia da rede.

E se tiver baterias que possam acumular o excedente produzido pelo sistema fotovoltaico, maior será a sua poupança na conta de eletricidade.

Há ainda quem possa ter retorno financeiro com o gerar de eletricidade a partir do sol. Pois consoante a sua produção, o excedente que seja injetado na rede pode ser-lhe pago pela empresa fornecedora de eletricidade.

Permitem gerar eletricidade limpa e renovável

Os painéis solares recorrem à luz solar para gerar eletricidade limpa, o que significa que produzem energia renovável gratuita. Outra forma limpa e renovável de produzir eletricidade é através do vento.

Com um painel solar fotovoltaico reduz a pegada ecológica

Ao gerar eletricidade limpa em casa, reduzimos de imediato a nossa pegada ecológica, através da redução da emissão de carbono. Pois ao gerarmos a nossa eletricidade, não precisamos de ir buscar mais energia à rede.

É que a energia produzida na rede é maioritariamente proveniente dos combustíveis fósseis, sendo que estes produzem gases para a atmosfera.

Ajuda a aumentar o valor da sua casa no mercado imobiliário

Ao colocar um painel solar fotovoltaico na sua casa irá aumentar o valor da sua casa no mercado imobiliário. Atualmente os compradores procuram casas com uma boa certificação energética de modo a terem faturas de eletricidade mais baixas.

Os painéis solares são um investimento de qualidade a longo prazo

Colocar um painel solar fotovoltaico representa um bom investimento para o futuro, pois o mesmo tem uma garantia a longo prazo. Por norma 20 anos para os painéis, 10 anos para o inversor e se tiver um sistema com bateria, 7 anos de garantia.

São sistemas pensados para gerar eletricidade limpa durante pelo menos 20 anos, tendo em conta as manutenções periódicas, alguns podem durar mais anos. Isto significa que mesmo que o investimento seja elevado inicialmente, irá compensar ao fim de poucos anos, pois irá poupar milhares em contas de eletricidade (não esquecer que o preço da eletricidade tem vindo a subir gradualmente ano após ano).

Saiba mais sobre as principais vantagens e desvantagens da energia solar.

Desvantagens dos painéis solares fotovoltaicos

Os painéis solares fotovoltaicos também possuem algumas desvantagens, nomeadamente o seu valor comercial elevado e a necessidade de estarem bem orientados (normalmente para Sul) para um aproveitamento a 100% da energia solar.

Custos elevados de instalação

Se pretendermos baixar a fatura de eletricidade, instalar um painel solar fotovoltaico ajuda a isso, bem como reduzir a pegada ecológica. No entanto o custo de aquisição deste sistema é elevado inicialmente.

No mercado português, à data de escrita deste artigo, 6 painéis solares fotovoltaicos com apoio de baterias com capacidade de 2kWh fica a cerca de 9000€. Enquanto 6 painéis solares fotovoltaicos sem apoio de baterias fica a cerca de 3000€. São custos iniciais elevados, mas que a longo prazo irão representar uma poupança.

Imaginemos um sistema com potência de 4KW que gera cerca de 20kWh por dia, cerca de 600kWk por mês. Significa que irá fornecer metade da energia consumida pela casa. Se pagamos à empresa fornecedora de eletricidade por volta de 16cent/kWh, então iremos poupar por mês cerca de 96€ por mês. Por ano dá uma poupança de 1150€ (isto se considerarmos um consumo sempre igual).

Apenas produzem eletricidade durante o dia

Para produzirem eletricidade limpa, apenas o podem fazer durante o dia. Aliás, durante o dia e com sol, pois se o céu estiver encoberto ou chuvoso, a quantidade de energia gerada será reduzida.

Por esse motivo o pico de produção de energia de um painel fotovoltaico apenas é alcançado durante os meses de verão. Durante os meses de inverno a produção é mais baixa, mas ainda assim ajuda a baixar a fatura de eletricidade, apesar de consumirmos mais da rede.

Apenas trabalham bem em certos telhados

Para uma boa otimização da conversão da energia solar em eletricidade renovável, os painéis solares fotovoltaicos têm que estar bem orientados no telhado. Assim se viver no hemisfério norte, os painéis terão que ficar com uma orientação a sul e com uma inclinação de cerca de 30 graus; se viver no hemisfério sul, os painéis já vão ter de ficar virados a norte; e claro, em locais sem sombra!

Se não houver telhados em nenhuma das situações, os mesmos podem ser instalados no chão, garantindo sempre que não existem sombras sobre eles.

Se ainda assim instalar os painéis solares fotovoltaicos virados para outras direções, não irá obter o máximo de rendimento dos mesmos. Pois irão receber menos luz solar devido ao mau posicionamento relativamente ao sol.

Recomendamos: Guia prático para comprar painéis solares fotovoltaicos.

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Claro que como tudo na natureza existem as vantagens e desvantagens em todo o ecossistema, e nas vertentes da energia solar, não seria diferente. Contudo existem também diversas diferenças entre os Painéis Solares Fotovoltaicos, aprenda a conhecer as principais vantagens e desvantagens dos painéis solares fotovoltaicos.

Diferenças entre Painéis Solares Fotovoltaicos

Cerca de 80% dos painéis fotovoltaicos são baseados em moléculas de silício, quanto mais pura a molécula, melhor será a conversão de luz solar em energia elétrica. Descubra quais os painéis solares fotovoltaicos mais eficientes existentes no mercado.

Outros fatores também são determinantes para a eficiência dos sistemas fotovoltaicos; como espaço, custo dos painéis, garantia e fabricantes.

Vantagens e Desvantagens dos vários tipos de Painéis Solares Fotovoltaicos

Painéis Solares Fotovoltaicos Policristalinos

A fundição dos cristais do Painel Solar Fotovoltaico de Silício Policristalino determina a sua eficiência, os cristais de silício são fundidos em blocos preservando a formação dos componentes, as placas são cortadas em formas quadradas e geralmente menos eficientes.

As vantagens do Painel Solar Fotovoltaico de Silício Policristalino são a durabilidade seguindo mais de 30 anos de conservação, o custo de produção é mais barato e a quantidade de silício residual utilizado no processo de fabricação é menor do que os outros sistemas fotovoltaicos.

As desvantagens que podemos observar estão na eficiência, pois a pureza do polisilício nas células é menor, e a área de colocação dos painéis também tende a ser maior, utilizando mais placas solares, aumentando o seu custo.

Painéis Solares Fotovoltaicos Monocristalinos

Já o Painel Solar Fotovoltaico de Silício Monocristalino possui um único cristal de silício ultrapuro, as lâminas são fatiadas em formas individuais arredondadas, tratadas e transformadas em células fotovoltaicas.

A grande vantagem deste sistema está na alta eficiência de seus painéis, ocupando menos espaço físico, gerando mais energia elétrica, funcionam melhor em dias com radiação solar e são considerados os melhores do mercado, sua vida útil se estende por mais de 30 anos.

Na questão das desvantagens o preço do fabrico é bem maior, encarecendo o produto para o consumidor final, o processo para produzir o silício monocristalino também é uma desvantagem, pois no corte dos lingotes cilíndricos uma parte das células é desperdiçada, forçando posteriormente a sua reciclagem.

Painéis Solares Fotovoltaicos de Filme Fino

Outra categoria de sistemas solares são os Painéis Solares de Filme Fino, que possuem uma ou mais camadas de material fotovoltaico ou também chamadas no mercado de células fotovoltaicas de película fina, existem quatro vertentes para esses painéis, são eles- Células Solares Fotovoltaicas Orgânicas, Telureto de Cádmio, Silício Amorfo e Cobre- índio e gálio seleneto.

Uma das principais vantagens destes painéis está na sua fabricação em larga escala, tornando a produção mais barata, a questão das placas serem flexíveis também contribui para a sua aplicação, além de serem mais bonitas e menos impactadas pelas baixas temperaturas.

Nas desvantagens encontramos a menor eficiência por m2, a degradação é bem maior do que em outras placas, refletindo então em seu tempo de vida útil, o espaço utilizado tende a ser maior na sua instalação.

No entanto, os Painéis Solares Fotovoltaicos tendem a diminuir o custo de energia elétrica, contribuem para a amenização do sistema climático, além é claro de incentivar os avanços tecnológicos na área de energias renováveis.

Recomendamos: Vantagens e desvantagens dos painéis solares fotovoltaicos

Com suas vantagens e desvantagens cada painel possui suas particularidades, cabe ao consumidor escolher qual melhor se adequará à sua real necessidade.

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