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Placas Solarese-book

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Índice

04. A Placa Solar

12. Como funciona a Placa Solar

16. Fatores que Influenciam na Eficiência da Placa Solar

20. Produção de Energia Solar em dias nublados

22. Produção de Energia Solar a noite

26. Painéis Fotovoltaicos Monocristalino e Policristalino

32. Painéis Solares Filme Fino e Solar Híbrido

38. Mitos e Verdades sobre a Placa Solar

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A Placa Solar

A placa solar é um equipamento essencial para a geração de energia solar e muitas pessoas ainda têm dúvidas e curiosidades sobre ela.

Conhecida também como painel fotovoltaico, este equipamento tem funcionamento simples e já está bastante difundido em alguns países europeus e também nos Estados Unidos.

Painéis solares são, basicamente, dispositivos utilizados para converter a energia da luz do Sol em energia elétrica. A composição de um painel solar consiste em células fotovoltaicas, que têm a propriedade de absorver a energia solar e gerar a eletricidade em duas camadas opostas.

A sua capacidade de geração de energia está diretamente ligada à exposição solar, isto é, quanto maior for a radiação solar e maior for o tempo de exposição do painel a ela, maior será a geração de energia. É por isso que, geralmente, a instalação dos módulos é feita em lajes e telhados, onde a exposição solar é maior e há pouca possibilidade de sombreamento.

Com o aumento da demanda por esta fonte de energia limpa no Brasil, é importante conhecer sobre esse equipamento, pois ele é fundamental em um sistema de energia solar.

Neste e-book, preparamos um compilado com as principais informações sobre os painéis fotovoltaicos.

Leia e tire suas dúvidas!

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Como saber quantas placas preciso instalar?Para ter essa informação de maneira exata, é necessário que seja feita uma avaliação técnica na sua residência. Para fazer esse cálculo, os técnicos e engenheiros levam em conta o quanto de energia você quer gerar.

Além disso, ainda existem outros fatores que influenciam na geração de energia além da quantidade de placas, como: local de instalação, inclinação do telhado, grau de insolação etc.

Um sistema pequeno com 6 módulos fotovoltaicos produz, aproximadamente, 170 kWh/mês, por exemplo.

Elas danificam o telhado?Na verdade, a placa solar ajuda a preservar o telhado. É importante ressaltar que se houver algum problema com o local e for necessário realizar uma obra, elas são facilmente removidas.

Para entender o funcionamento do sistema de energia solar é preciso conhecer todos os componentes desse sistema.

Para iniciar o e-book, falaremos um pouco mais sobre a placa solar, também conhecida como painel fotovoltaico, que é responsável por captar a luz do sol.

Como elas funcionam?As placas solares usadas num sistema de energia solar conectado à rede elétrica são estruturas formadas por células de silício policristalinas.

Elas podem ser instaladas no telhado de uma casa, em uma cobertura ou até mesmo no chão.

Sua superfície é composta de células solares que, ao absorver as partículas da luz do sol, provocam uma descarga elétrica gerando corrente contínua – ou seja, eletricidade.

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É necessário realizar alguma manutenção?

Posso usar uma placa solar apenas para o ar condicionado?

Elas não possuem partes móveis, não precisam de manutenção constante e duram até 25 anos. Além disso, a própria chuva se encarrega de limpá-las.

A melhor forma de utilizar a energia solar no Brasil é através da instalação de um sistema solar conectado à rede elétrica. Assim você economiza na conta de energia como um todo.

A possibilidade de instalar um painel solar apenas para um eletrodoméstico, como o ar condicionado por exemplo, não é muito vantajosa, pois seria um sistema alimentado por baterias, o que torna o tempo de retorno do investimento muito longo.

É possível removê-las para outra residência?As placas são facilmente removidas. É possível retirar um sistema de energia solar já instalado e colocar em outro local. Assim como é possível adicionar mais módulos a um sistema já instalado.

Para remover um sistema já instalado ou aumentar a sua potência, basta em contato com uma empresa de energia solar, que irá avaliar o novo projeto e as novas condições de instalação.

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Sistema de

energia solar

instalado pela

Enel Soluções

com geração

estimada de

422kWh/mês.

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Como funciona a Placa Solar?

As placas solares usadas para o aquecimento de água absorvem a energia do sol e a transformam em calor. Esta ação é a captação de energia térmica.

Já as placas usadas nos sistemas de energia solar conectados à rede, que usam a energia solar para suprir a demanda energética de casas e empresas, são compostas de células fotovoltaicas, feitas de materiais semicondutores, como o silício.

Essas células fotovoltaicas geram uma descarga elétrica quando há a incidência de raios solares, ou seja, elas têm a capacidade de gerar energia elétrica e não calor.

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O efeito fotovoltaico dessas células faz com que elas absorvam a energia do sol, fazendo a corrente elétrica fluir entre duas camadas com cargas opostas. Quando as partículas da luz solar (fótons) colidem com os átomos dessas células, provocam o deslocamento dos elétrons, gerando uma corrente elétrica. Isso acontece durante todo o dia, enquanto houver luz solar.

Para converter essas descargas elétricas geradas pelas placas fotovoltaicas é necessário o uso de um inversor de frequência, que irá alterar a frequência de energia gerada pelo sistema solar para que seja compatível à usada na rede elétrica de uma casa ou empresa.

A energia gerada pelas placas está em corrente contínua e a energia usada em sua casa, por exemplo, deve estar em corrente alternada. Já falamos sobre o inversor aqui. Quanto maior for a incidência de luz solar nas placas, maior será a geração de energia. O Brasil é privilegiado nesse ponto, pois a maior parte de sua superfície territorial possui alto potencial para captação de energia solar.

É por isso que a energia solar é uma alternativa tão interessante e viável.

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Você sabia que alguns fatores influenciam diretamente na eficiência da placa solar?

A inclinação do telhado e a irradiação solar na área de instalação são algumas destas condições que influenciam na eficiência das placas solares.

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A seguir, listamos mais itensimportantes:

LimpezaÉ importante que as placas estejam limpas e livres de folhas e outros materiais. Este tipo de manutenção não requer muito trabalho: uma limpeza com água de duas a três vezes ao ano é suficiente para manter seu sistema em pleno funcionamento.

OrientaçãoUma das recomendações é a instalação dos painéis fotovoltaicos voltados para o Norte, como mostra a figura acima: o sol nasce no Leste, sobe inclinando-se ao Norte e se põe no Oeste.

Se você não possui uma área voltada para esta direção, não se preocupe: a perda de geração solar não é tão grande assim.

InclinaçãoOutra informação interessante é que, para obter maior eficiência, a inclinação do painel deve ter o ângulo igual ao da latitude do local. Por exemplo, a latitude do Rio de Janeiro é 22º, portanto a melhor posição possível para um painel fotovoltaico neste local é de 22º de inclinação.

Irradiação SolarA geração solar varia de acordo com o tempo. Quanto mais sol, mais irradiação incide sobre o painel e, consequentemente, mais energia seu sistema gerará.

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O que acontece com a produção de energia solar em dias nublados?

A possibilidade de geração de energia solar em dias nublados ainda causa espanto, mas a possibilidade existe.

Em dias parcialmente nublados ainda há a geração de energia. Vale lembrar que, apesar de sempre haver geração de eletricidade sob a luz do dia, sua intensidade pode ser menor em razão do grau de insolação. Até mesmo com tempo chuvoso, a claridade existente produzirá energia.

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O que acontece com a produção de energia solar a noite?

A imagem a seguir mostra a compensação de créditos diários baseados em um consumo médio residencial e na geração média de energia solar durante a noite:

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Ou seja, a energia solar gerada é utilizada na hora em que é produzida. À noite, o sistema deixa de gerar energia elétrica devido à ausência do sol. No entanto, sempre que houver excedente de energia gerada pela luz solar, a mesma é armazenada na rede elétrica, gerando descontos na sua conta independentemente do período do dia.

No fim das contas, você paga para a distribuidora a energia consumida da rede elétrica menos o que foi produzido por você. Vale lembrar que sempre há geração de eletricidade sob a luz do dia, porém a sua intensidade pode ser menor em razão do grau de insolação.

O consumo é instantâneo e o excedente em kWh é transferido para a distribuidora;

Durante o dia:

Durante a noite:

Utilização dos kWh gerados e não consumidos.

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06 18 24

kWh Créditosde Energia

Horas do dia

Consumo efetivo

Geração consumida instantaneamente

Crédito acumulado

Consumo pela distribuidora

Compensação de créditos

O consumo é instantâneo e o excedente em kWh é transferido para a distribuidora;

Durante o dia:

Durante a noite:

Utilização dos kWh gerados e não consumidos.

6

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3

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06 18 24

kWh Créditosde Energia

Horas do dia

Consumo efetivo

Geração consumida instantaneamente

Crédito acumulado

Consumo pela distribuidora

Compensação de créditos

O consumo é instantâneo e o excedente em kWh é transferido para a distribuidora;

Durante o dia:

Durante a noite:

Utilização dos kWh gerados e não consumidos.

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Painéis Fotovoltaicos Monocristalino & Policristalino

Com a popularização da energia solar, aumenta o interesse e a curiosidade dos consumidores em conhecer o procedimento de produção de energia a partir de painéis fotovoltaicos.

Existem alguns tipos de painéis, os dois mais populares são os compostos por células monocristalinas e policristalinas.

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Painel Solar MonocristalinoEsse é o painel pioneiro na geração de energia solar. Construído por células monocristalinas de silício, este componente possui alto grau de pureza, logo, sua produtividade elétrica é consideravelmente elevada, com uma base de 14%, podendo chegar em até 21%.

Dessa forma, o painel solar monocristalino carrega a maior eficiência entre todas as técnicas disponíveis no mercado.

Sua aparência é de fácil reconhecimento, em vista de sua cor uniforme, característica marcante da pureza do material no qual é fabricado. As células são arredondadas e produzidas a partir de um único cristal de silício, cortado em lâminas individuais.

O painel tem uma grande durabilidade, com vida útil de 25 anos e tem boa performance em dias nublados.

Painel Solar PolicristalinoNesse tipo de painel, as células são formadas por diversos cristais. Também contém silício em sua composição, mas sua produção é feita a partir da fundição dos cristais do elemento em blocos, proporcionando a formação de inúmeros cristais.

O custo de sua fabricação é inferior ao do painel monocristalino, isso decorre da menor quantidade de energia requerida para sua criação, consequentemente há um barateamento desse tipo de painel.

Sua forma é quadrada, com as células fatiadas em formato retangular. No quesito eficiência, o painel policristalino fica em segundo lugar, com cerca de 13% a 16%. Desta forma, é uma das tecnologias mais vantajosas e adotadas por novos usuários, trazendo rentabilidade na relação custo-benefício.

Além disso, compartilha da mesma vida útil do painel monocristalino, 25 anos.

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painel solarpolicristalino.

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Painéis Solares Filme Fino & Solar Híbrido

A ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) estimou para o ano de 2016 um crescimento de 300% na implementação de novos sistemas particulares de geração de energia solar.

Por isso é importante tirar suas dúvidas sobre os tipos disponíveis de placas solares, para que não haja dúvidas na hora da instalação.

Painel Solar Filme FinoAlta sensibilidade e tecnologia são propriedades do painel de filme fino.

De maneira geral, este modelo possui boa performance em áreas com pouca luminosidade solar, baixo custo, e contém alta flexibilidade em suas películas. É indicado para uso vinculado a outras superfícies, por exemplo, metais ou vidros.

O painel solar filme fino, pode ter custo-benefício inferior, já que é necessário que seja instalado em uma maior área, consequentemente requer um número maior de materiais.

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Ele pode ser constituído por 4 variações existentes de materiais:

Telureto de cádmio (CdTe):

Este modelo é comumente usado para abastecer setor de grandes usinas e campos solares. Sua eficiência gira em torno de 9% a 11%, isto se dá, porque o elemento telureto de cádmio é uma das melhores escolhas, quando se fala em relação de custo e eficiência do painel.

Células fotovoltaicas orgânicas (OPV):

Tipo de polímero utilizado nas células solares, que concede a absorção de luz e transporte das cargas responsáveis por produzir eletricidade pela luz solar. Os graus de eficiência variam de acordo com a área ocupada pelas placas, em outras palavras, as placas de OPV tem melhor performance em projetos de grande escala. Ademais, ele se torna notório por ser altamente flexível e de baixíssimo custo.

Cobre, índio e gálio seleneto

(CIS / CIGS):

Os melhores níveis de eficiência para a categoria de filme fino estão contidos no painel CIS / CIGS. A produtividade é de 10% a 13% e a quantidade de cádimo em sua composição é reduzida, diminuindo a toxidade do equipamento.

Silício amorfo (a-Si):

Este tipo é manufaturado por meio da técnica de empilhamento, ou seja, através do arranjo de múltiplas camadas de células solares de silício amorfo. O painel a-Si pode ser encontrado em empreendimentos de menor escala, uma vez que sua eficiência energética é aproximadamente entre 6% a 9% e seu processo de empilhamento necessita de um investimento maior.

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Painel Solar HíbridoÚltima inovação no mercado de painéis solares, os painéis híbridos apresentam uma série de benefícios. Contudo, este modelo ainda não está sendo comercializado em vista dos estudos e aprimoramentos que cercam a produção do material.

Atualmente sua eficiência é superior a todos os painéis já apresentados, ele atinge 23% em sua performance. Sendo que esse valor pode crescer se o equipamento for implementado em áreas menores.

O diferencial do painel híbrido está em muitos aspectos, porém o ponto crucial para a realidade brasileira, é a possibilidade de produção de mais energia para períodos com alta temperatura solar.

painel solar híbrido.

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Mitos & Verdades sobre a Placa Solar

Muitas pessoas ainda têm dúvidas sobre este importante componente do sistema de energia solar.

Aqui desvendaremos alguns mitos interessantes sobre a placa solar.

mito

O painel solar gera energia elétrica, mas somente ele não é capaz de abastecer uma residência ou empresa. Isso porque os painéis geram energia em corrente contínua, que não é compatível com a que usamos em casa.

Por isso é preciso de cabos conectores e de um inversor de frequência, que converterá essa energia em corrente alternada, equalizando com a energia usada em casa.

A placa fotovoltaica gera energia sozinha?

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verdade

Em dias parcialmente nublados ainda há a geração de energia. Vale lembrar que, apesar de sempre haver geração de eletricidade sob a luz do dia, sua intensidade pode ser menor em razão do grau de insolação.

Até mesmo com tempo chuvoso a claridade existente produzirá energia.

A placa solar gera energia em dias nublados?

É possível retirar as placas solares, assim como todos os equipamentos que compõem o sistema de energia solar e instalar em outro local.

Para isso, é preciso apenas reformular o projeto para garantir que ele se adeque às necessidades do novo local de instalação.

Assim, caso o proprietário do sistema se mude e queira levar o sistema, é possível.

Depois de instalada, não pode ser retirada.

mito

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Posso instalar as placas sozinho(a)?

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Num sistema de energia solar conectado à rede, você não deve tentar instalar os seus painéis solares sozinho a não ser que você seja um técnico ou um engenheiro experiente. O acompanhamento de uma empresa ou profissional especializado é importante para elaborar o seu projeto e analisar o melhor local e as melhores condições de instalação.

Caso a instalação seja feita no telhado, que é o modo mais usual, o uso de equipamentos de segurança é fundamental, pois a altura é um complicador.

Além disso, para conectar o sistema de energia solar na sua casa ou empresa é preciso uma autorização da distribuidora de energia local e somente engenheiros e eletrotécnicos podem fazer esta solicitação.

A placa solar pode durar até 25 anos.

A maioria dos painéis fotovoltaicos têm garantia de vida útil de 25 anos, com um funcionamento de, no mínimo, 80% da capacidade de geração do equipamento.

É importante verificar se a garantia é apoiada por uma entidade idônea que deverá cumprir as leis de proteção do consumidor caso haja alguma falha no desempenho da sua placa solar.

A Enel Soluções possui um Centro de Pesquisa e Tecnologia na Catania, Itália, responsável por manter o alto padrão de qualidade homologando todos os fornecedores.

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