Painel solar: Vantagens e desvantagens

Um painel solar é um conjunto de células solares que podem converter luz diretamente em eletricidade. Ao combinar a capacidade de vários painéis solares, parte das necessidades de eletricidade de uma família pode ser coberta.

No momento, dependendo do tipo de painel , 5 a 19% da energia da luz pode ser convertida em eletricidade. Isso é conhecido como a “ saída ” do painel. Como a tecnologia está sendo constantemente aprimorada, a saída deve aumentar ainda mais.

Usando painéis solares, você pode converter a luz solar, que é livre e inesgotável, em eletricidade. Essa conversão é conseguida graças ao chamado material “semicondutor”, do qual cada célula solar é produzida.

Painel solar: Duas gerações de painéis solares

Duas gerações de painéis solares
Duas gerações de painéis solares

O material mais utilizado para células solares é o silício. Este material pode ocorrer em três formas:

  • Silício monocristalino
  • Silício policristalino (ou multicristalino)
  • Silício amorfo

Estas várias formas produzem diferentes tipos de painéis solares com preços, vidas úteis e produção diferentes:

Os painéis solares de primeira geração utilizam silício monocristalino ou policristalino (produção de 12 a 19%).

Os painéis solares de segunda geração consistem em células solares feitas de silício amorfo. Este nome também se aplica a painéis solares baseados em outros materiais que apareceram no mercado mais recentemente:

  • CIS (cobre-índio-selênio)
  • CIS (cobre-índio-gálio-selênio)
  • CdTe (telureto de cádmio)

A característica particular desta segunda geração é que ela usa camadas semicondutoras finas. Isso explica por que esses painéis são menos caros e mais estéticos, mas também têm uma saída mais baixa (de 5 a 11%).

O conversor: o elemento mais importante na instalação

Um painel solar gera corrente contínua. Para poder usar essa corrente em casa ou colocar o excedente na rede, ela deve ser convertida em corrente alternada de 230 V. Isso é feito pelo conversor, que é integrado ao circuito elétrico próximo aos painéis solares.

Qual nível de produção podemos esperar?

A capacidade de uma instalação solar é expressa em watt peak (Wp). Esta é a capacidade elétrica máxima que uma célula solar pode produzir em circunstâncias ideais: coletor solar direcionado para o sol em um céu sem nuvens.

A orientação ideal para painéis solares é de fato voltada para o sul. Se os painéis forem instalados entre o sudeste e o sudoeste, a perda de produção será de 5%. Se os painéis forem instalados fora desses limites, a perda aumentará rapidamente. Na Bélgica, o ângulo ideal é de 35 °.

Aqui no Brasil, uma instalação de 1.000 Wp voltada para o sul a um ângulo de 35 ° e sem qualquer sombra gera aproximadamente 850 kWh / ano.

COMO OS PAINÉIS SOLARES FUNCIONAM?

Os painéis solares são uma das formas mais comuns de tecnologia renovável – eles trabalham convertendo a energia do sol em eletricidade. Isso é feito usando alguns pedacinhos de tecnologia muito inteligentes chamados células fotovoltaicas.

As células fotovoltaicas são intercaladas entre materiais semicondutores – normalmente silício, mas também podem ser de vidro ou resina polimérica – com diferentes propriedades eletrônicas para criar um campo elétrico.

Quando os fótons – ou a luz solar, como é mais comumente conhecida – atingem os painéis solares, os materiais semicondutores são energizados. Isso é conhecido como o efeito fotoelétrico e é isso que cria a corrente necessária para produzir eletricidade.

PAINEL SOLAR: MAS COMO ISSO FUNCIONA?

A maioria dos painéis solares atuais só reage ao espectro de luz visível, já que eles têm a energia mais forte, mas há muita pesquisa em andamento para aproveitar melhor o espectro total e permitir a geração de eletricidade a partir de raios ultravioleta e infravermelho.

Você não pode ligar a eletricidade gerada a partir de painéis solares diretamente na rede elétrica, pois é uma corrente contínua, portanto, primeiro precisa ser convertida para uma corrente alternada mais segura e estável. Para fazer isso, a eletricidade é passada através de um inversor, que pode ser canalizado para a rede nacional ou usado localmente.

Painel solar: Quais são as vantagens da energia solar?

Há muitos benefícios em usar a energia solar:

Potência garantida quando o sol está brilhando, o que significa que você tem uma forma consistente e estável de geração ao longo do dia.

O Brasil é realmente bem adaptado à energia solar porque você precisa da luz solar, não do calor, para gerar eletricidade.

Os painéis solares podem ser instalados em praticamente qualquer lugar – basta olhar para os nossos amigos da Brixton Energy que colocaram painéis solares nos telhados de prédios urbanos em Londres para ajudar a combater a pobreza de combustível e ajudar a reduzir a pegada de carbono da cidade.

Eles exigem pouca ou nenhuma manutenção após a instalação, tornando-os uma forma livre de problemas na criação de energia renovável. Os painéis solares não criam nenhum ruído ou poluição durante o trabalho, o que os torna perfeitos para aplicações urbanas e locais rurais.

Os painéis solares são muito seguros; eles são feitos principalmente de silício, então não há perigo de as células vazarem qualquer tipo de toxinas ou fumaça.

Painel solar: Quais são os desafios da energia solar?

Nenhum sistema é perfeito e a energia solar não é uma exceção. Há uma série de desafios para o uso eficiente da energia solar, incluindo:

Armazenamento de energia – como toda a energia solar é criada durante o dia, ela precisa ser armazenada para ser usada nos horários de pico durante a noite. Encontrar uma solução de armazenamento de bateria que possa armazenar o volume de eletricidade necessário é fundamental.

A percepção das pessoas – infelizmente, existem muitos equívocos em torno da energia solar e há uma enorme quantidade de educação necessária para uma maior aceitação desta forma de energia renovável.

Eles precisam ser monitorados – em um dia ensolarado, os parques solares precisam ser restritos, pois a quantidade de geração pode exceder a demanda, o que criaria instabilidade na rede, se deixada em paz.

O que acontece com a energia solar em dias nublados?

Essa é uma pergunta comum e você pode se surpreender com a resposta.

Simplificando, sim, a cobertura de nuvens resulta em geração reduzida.

No entanto, como os painéis solares usam o espectro visível de luz para gerar eletricidade, desde que seja leve o suficiente para ver, então é leve o suficiente para os painéis funcionarem.

Precisa estar quente para os painéis solares funcionarem?

Este é um equívoco comum, pois é a luz que gera energia, não o calor. Na verdade, quando fica muito quente (ou muito frio) os painéis solares perdem parte da sua eficiência.

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