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Entenda as funções, vantagens e desvantagens de instalar uma placa solar residencial na sua casa
A placa solar é uma alternativa para todas as pessoas que já pensaram em uma maneira mais sustentável de se obter energia elétrica. Uma das fontes alternativas e renováveis que vem crescendo e ganhando cada vez mais espaço entre os brasileiros é a solar.
O Brasil é um excelente mercado para o setor energético, pois a radiação solar média que incide sobre a superfície do país é de até 2300 quilowatt-hora por metro quadrado (kWh/m²), conforme o Atlas Solarimétrico da Cepel.
Por que energia solar?
Como fonte de energia renovável, a energia solar é importante porque reduz das preocupações em relação aos reservatórios das usinas hidrelétricas, que nos últimos anos têm sofrido com a falta de chuvas e o excesso de sol.
Apesar de já haver alguns incentivos para a utilização da energia solar, ainda são observadas algumas dúvidas nos consumidores e interessados em aplicar esse sistema em suas residências ou em empresas.
Como ele funciona? Qual o custo de sua instalação? O retorno financeiro é vantajoso? Onde comprar? As perguntas são muitas. Bem, vamos às respostas!
Um sistema de energia solar fotovoltaico (ou “sistema de energia solar” ou ainda “sistema fotovoltaico”) é um modelo em que os componentes de seu kit funcionam de forma a realizar a captação da energia solar, e sua conversão em eletricidade.
A energia produzida pode ser então utilizada no abastecimento da rede elétrica em larga escala, como acontece em usinas solares (setor energético comercial), mas também pode ser gerada em escalas menores, residenciais (energia solar para utilização doméstica).
Além do sistema solar para geração de energia elétrica, há também aquele para energia térmica, que tem por objetivo a utilização da radiação solar para o aquecimento de água.
Componentes
Os sistemas de energia solar fotovoltaica possuem alguns componentes básicos, agrupados em três diferentes blocos: o bloco gerador, o bloco de condicionamento de potência e o bloco de armazenamento. Cada grupo é formado por componentes com funções específicas.
- Bloco gerador: placa solar; cabos; estrutura de suporte.
- Bloco de condicionamento de potência: inversores; controladores de carga.
- Bloco de armazenamento: baterias.
A placa solar é considerada o coração dos sistemas e faz parte do primeiro bloco, o de geração de energia. Sua função específica é a de converter a energia solar em eletricidade. O número de painéis solares necessários varia de acordo com a demanda de energia da residência.
Como funciona a placa solar?
A placa solar gera energia elétrica a partir do sol de forma muito simples. Além da energia fotovoltaica ser considerada limpa por não gerar resíduos para além das placas e não causar danos ao meio ambiente, os painéis que realizam a transformação da luz solar em energia elétrica demandam manutenção mínima, sendo necessário lavar uma vez ao ano.
Uma placa solar fotovoltaica (painel solar fotovaltaico) é formada por um conjunto de células fotovoltaicas que possuem elétrons (partículas de carga negativa que giram ao redor dos núcleos dos átomos) e esses, por sua vez, ao serem atingidos pela radiação solar, se movimentam gerando uma corrente elétrica.
Por esse motivo, são necessárias inspeções periódicas para verificar se há acúmulo de poeira, folhas ou outros interferentes (como detritos de pássaros) sobre a placa.
Geralmente a chuva é o suficiente para manter o painel livre de detritos, mas, quando não for, basta limpá-lo com um pano úmido e detergente neutro, sempre utilizando luvas de borracha e checando os fios soltos ou oxidados (o que acontece principalmente em regiões mais úmidas ou com maresia) para evitar acidentes.
Tamanho, potência e vida útil
Os tamanhos e pesos das placas solares são bastante variáveis. Há vários tipos e variações, mas uma placa possui, em média, aproximadamente um metro quadrado, e pesa pouco mais de 10 quilos. Uma placa destas proporções possui cerca de 36 células fotovoltaicas, sendo capaz de produzir por volta de 17 volts, e uma potência de até 140 watts.
Os modelos existentes geralmente variam de cinco até 300 watts de potência máxima, dependendo da finalidade de seu uso, e da tecnologia adotada.
Um sistema, muitas vantagens
Além disso, podem ser instalados diversos painéis fotovoltaicos, que podem ser organizados de formas diferentes, possibilitando que se trabalhe com muitas variações de sistemas de energia solar. Uma placa solar tem vida útil de aproximadamente 25 anos, sendo bem prático por não precisar de manutenção pesada (lembrando que outros componentes do sistema podem ter uma vida útil maior ou menor em comparação a esse).
O tempo de retorno do investimento no sistema fotovoltaico é variável, e depende da quantidade de energia que o imóvel demanda. Apesar disso, o sistema caseiro oferece economia: uma vez atingido este tempo de retorno, a conta de energia não precisará mais ser paga. Energia solar que se transforma em eletricidade “grátis”, uma das vantagens do sistema.
Em resumo, além de ser boa para as comunidades humanas, a tecnologia solar fotovoltaica é boa para o planeta e também pode ser um método lucrativo para descarbonizar a rede. Ainda assim, uma reforma regulatória futura é necessária para garantir que esses proprietários não estejam subsidiando injustamente.
Tipos de placas solares fotovoltaicas
Placa solar monocristalina
Apresentam alto rendimento, e são feitos de células de silício monocristalino, ou seja, cada célula é formada por um único cristal desse elemento. O processo de fabricação dessas placas é complexo, pois exige a produção de cristais únicos de silício de alta pureza para cada célula fotovoltaica.
Placa solar policristalina
Menos eficiente que a placa anterior; nos policristalinos, as células são formadas por diversos cristais, e não somente por um. O resultado final é uma célula fotovoltaica com aparência de vidro quebrado.
Placa de filme fino
O material fotovoltaico é depositado diretamente sobre uma superfície (podendo ser de metal ou de vidro), para formar a placa. Apesar de serem mais baratos, possuem uma eficiência energética muito menor, fazendo com que seja necessária uma área bem maior para compensar.
Como escolher?
A escolha do tipo e da quantidade de placas a serem instaladas depende então de diversos aspectos, tais como:
- Demanda de energia;
- Finalidade de uso da energia;
- Local da instalação do sistema;
- Espaço disponível.
Onde instalar?
As placas solares residenciais são geralmente instaladas nos telhados (rooftop), porém, deve-se estar atento a algumas recomendações:
- A geração de eletricidade pelas placas solares pode ser prejudicada por ventos, sombras e superfícies reflexivas, que interferem, diminuindo a eficiência do processo;
- É importante que haja uma boa circulação de ar no local, para que as células não superaqueçam;
- O telhado deve ser resistente ao peso das placas.
A inclinação e a orientação das placas também podem interferir em sua eficiência. No caso do Brasil, localizado no hemisfério sul da Terra, a placa solar instalada deve ter a face orientada para o norte verdadeiro (que não é o mesmo norte dado pela bússola).
Veja mais sobre como instalar energia solar em sua casa. Veja também o vídeo sobre o funcionamento do placa solar (em inglês).
Lembre-se de garantir que os componentes utilizados tenham a certificação do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro), que realizou a implementação da Portaria n.º 357 em 2014, com o objetivo de estabelecer regras para os equipamentos de geração de energia fotovoltaica.
Desvantagens
Apesar de o uso da energia solar ser considerado limpo, o uso das placas solares pode ser problemático. Isso porque, além de custarem caro, especialistas já mostram preocupação com o que será feito com milhares de placas solares no final da vida útil.
O Ministério do Meio Ambiente do Japão alertou que, até 2040, o país produzirá 800.000 mil toneladas de resíduos solares.
A Agência Internacional de Energia Renovável calculou que, até 2050, o número de placas solares será de 75 milhões, pesando 250 mil toneladas. O que pode ser um grande problema em termos de resíduos sólidos, de acordo com cientistas.
