Placas fotovoltaicas: tudo o que você precisa saber
Com a expansão da energia solar e do conhecimento de seus benefícios, a instalação de placas fotovoltaicas tem se tornado o desejo de muitas pessoas que buscam reduzir significativamente os gastos com as contas de luz e trazer mais sustentabilidade para o imóvel.
Mas o que exatamente são placas fotovoltaicas? Como funcionam? Como instalar? Onde posso encontrá-las?
A seguir, respondemos as principais dúvidas de quem tem interesse em aderir à energia solar. Confira as principais características desse universo!
O que são placas fotovoltaicas?
As placas fotovoltaicas, também conhecidas como painéis solares fotovoltaicos, são os equipamentos mais importantes que compõem os sistemas solares fotovoltaicos conectados à rede (on-grid). A sua função é captar a luz solar e convertê-la em energia elétrica, o que ocorre por meio das células fotovoltaicas, normalmente fabricadas em silício, que integram a sua composição.
Assim, por necessitarem da exposição à luz solar para captá-la, as placas fotovoltaicas se encontram expostas no telhado, formando a parte visível do sistema. Cada uma delas é capaz de gerar uma quantidade específica de energia e, ao serem conectadas, podem abastecer todo o consumo elétrico de um imóvel.
Nos dias atuais, há uma grande diversidade de placas solares no mercado nacional, as quais variam de acordo com o material de sua composição – silício, que pode se apresentar de modos distintos, como policristalino, monocristalino e silício-amorfo – e quantidade de células fotovoltaicas.
Devido à variedade de modelos, é importante compreender os principais aspectos das placas solares, de forma a adquirir a mais adequada para o seu projeto.
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Pesos e tamanhos de placas fotovoltaicas
As placas fotovoltaicas mais utilizadas globalmente contam com uma quantidade de células fotovoltaicas que varia de 60 a 72, com potência que pode chegar a 550W. Os painéis das principais fabricantes costumam apresentar 1 metro de largura por 2 metros de comprimento. O peso é variável, podendo partir de 18,20 kg e chegar até 27 kg.
Como se dá o funcionamento das placas fotovoltaicas?
A produção de energia elétrica por meio da luz solar, como já comentamos, é realizada por cada célula fotovoltaica que compõe a placa solar. Dessa forma, quanto maior a quantidade de células, maior é a potência da placa.
Essa conversão da luz solar em energia elétrica se dá a partir de um fenômeno chamado efeito fotovoltaico.
O que é o efeito fotovoltaico?
Cada célula fotovoltaica conta com uma cobertura de vidro, uma camada antirefletora, um contato frontal – que possibilita aos elétrons entrarem em circuito –, um condutor – responsável por fazer com que os elétrons completem o circuito – e algumas camadas de semicondutores.
Essa composição permite a ocorrência do efeito fotovoltaico. Basicamente, esse fenômeno é caracterizado pelo surgimento de uma tensão elétrica em um material semicondutor por meio de sua exposição à luz do sol.
Assim, esse processo acontece quando as partículas elementares da luz solar – os fótons – atingem a célula e passam a reagir com os átomos de silício, provocando o desprendimento dos elétrons que estão no lado negativo.
Após esse momento, um campo elétrico é criado na área de junção, já que os fótons não conseguem passar para o lado negativo e vice-versa. A única possibilidade de trajeto para essas partículas é a fina grade que liga as camadas. Portanto, surge a corrente elétrica que conhecemos como energia solar fotovoltaica.
Qual é a composição das placas fotovoltaicas?
Apesar das células solares serem os seus principais componentes, as placas fotovoltaicas contam com outros diversos materiais em sua composição.
Dentro da placa, as células fotovoltaicas são ligadas em série por meio de uma faixa condutora ultrafina, responsável por criar um circuito. Esse conjunto de células conectadas se encontra vedado entre duas tiras de películas encapsulantes (EVA). O conjunto é colocado sobre um material plástico branco que está localizado na parte de trás do painel, o backsheet (fundo protetor), pelo qual as placas são ligadas em série por meio da caixa de junção.
Já na parte de cima, com o objetivo de preservar a estrutura, há um vidro especial antirreflexivo, resistente e antiaderente. Finalmente, ao redor do painel, é adicionada uma moldura de alumínio que garante a integridade do módulo.
Qual é a garantia das placas fotovoltaicas?
A garantia de fabricação oferecida às placas solares de qualidade disponíveis no mercado é de, em média, 5 anos, podendo alcançar até 10 anos.
Entretanto, as fabricantes também oferecem outro tipo de garantia: a garantia de eficiência do painel solar. Com o módulo funcionando com 80% da sua potência original, a garantia padrão é de 25 anos.
Na hora de escolher o seu painel solar, também é importante checar se a fabricante responsável possui representação nacional, uma vez que grande parte dos módulos de qualidade ainda são comercializados por fabricantes estrangeiras.
Por que usar placas solares?
Existem inúmeras vantagens trazidas pelo uso das placas fotovoltaicas e, portanto, do sistema solar fotovoltaico como um todo. A principal delas é a economia significativa obtida na conta de luz, que pode chegar a uma redução de até 90% do valor, pois o consumidor conseguirá gerar toda a energia necessária no mês, não havendo necessidade de pagar as taxas da distribuidora.
Além disso, conforme estabelecido pela Lei 14.300, que converteu em legislação as regras de geração distribuída elaboradas pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) na Resolução Normativa n.º 482, ao instalar um sistema fotovoltaico em algum imóvel e conectá-lo à rede local, o consumidor passa a integrar o sistema de compensação de energia elétrica, sendo capaz de gerar créditos energéticos.
Ao produzir a própria energia por meio do uso de placas solares, também é possível contar com incentivos do governo, como a isenção do ICMS (nível estadual) e do PIS e COFINS (federal). Já na esfera municipal, quem produz energia por meio do sistema fotovoltaico pode receber desconto no IPTU por meio de programas de IPTU verde.
Outros benefícios garantidos pelo uso de placas fotovoltaicas é a longa vida útil dos sistemas fotovoltaicos e a baixa necessidade de manutenção, que é realizada de maneira periódica e simples.
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Como ocorre a manutenção das placas fotovoltaicas?
A manutenção das placas fotovoltaicas se resume à limpeza regular das superfícies de vidro, que podem ficar sujas devido à poluição, poeira, excrementos de pássaros ou outros tipos de dejetos. Também é necessário observar se há pontos falhos na estrutura metálica ou rachaduras no vidro.
Apesar de a maioria dos casos de manutenção ser destinado à limpeza das superfícies dos painéis e envolver processos simples, a manutenção de outros componentes do sistema exige a intervenção de profissionais especializados na área.
Esse tipo de manutenção pode ser apenas preventivo, feito de modo periódico, visando assegurar o pleno funcionamento do sistema, ou corretivo, quando ocorre uma falha na geração elétrica.
Existem também situações raras, como trinca ou quebra no vidro superficial, infiltração na parte interna do módulo, empecilhos com a parte metálica ou queima dos contatos elétricos. Nesses casos, a única saída é a substituição do painel.
Onde encontrar placas fotovoltaicas e como comprá-las?
As placas fotovoltaicas podem ser encontradas de forma avulsa, mas, para gerar a própria energia elétrica, é preciso contar com os demais equipamentos que integram um sistema fotovoltaico. O conjunto desses equipamentos constitui o kit de energia solar.
Além da placa solar, o kit também é formado pelo inversor solar, cabos, estruturas de fixação, string box e outros materiais necessários para a instalação do sistema. É possível encontrar kits de energia solar na internet, que possuem variações conforme o inversor e a quantidade de painéis solares.
No entanto, a melhor forma de adquirir sistema fotovoltaico é contando com uma empresa especializada, que pode não só fornecer todos os equipamentos e materiais, mas também realizar a instalação. Além disso, o sistema pode ser conectado à rede elétrica somente com ajuda profissional, uma vez que a distribuidora reivindica a assinatura de profissionais habilitados.
Como conseguir importar placas solares?
Seja de maneira integral ou parcial, grande parte das placas fotovoltaicas de melhor qualidade comercializadas no Brasil são importadas, visto que a tecnologia fotovoltaica ainda é recente no país. Isso significa que algumas companhias instalam linhas de montagens no Brasil, exportando somente células e outros equipamentos, ou exportam os seus painéis e os comercializam em território nacional.
Por isso, no Brasil, o custo das placas fotovoltaicas ainda é elevado, fazendo com que esse tipo de geração não seja viável a todos os consumidores.
Como produzir placas fotovoltaicas?
Devido aos preços elevados, alguns consumidores cogitam a produção de placas fotovoltaicas caseiras, comprando as células solares em sites estrangeiros e fabricando os painéis por conta própria.
Entretanto, na maioria das vezes, essa fabricação caseira não possui todos os recursos de segurança necessários, os quais poderiam ser proporcionados por um profissional. Dessa forma, montar painéis solares em casa oferece riscos graves tanto à vida da pessoa, que pode sofrer choques elétricos, quanto ao imóvel, que fica suscetível a surtos elétricos.
Soma-se o fato de que, produzindo as placas solares de modo caseiro, o sistema não tem certificação do Inmetro e, portanto, as placas não podem ser conectadas à rede elétrica, ou seja, o consumidor não pode integrar o sistema de compensação de energia elétrica.
Como saber a quantidade de placas fotovoltaicas para o seu projeto solar
Como comentamos, quanto maior a quantidade de placas fotovoltaicas, maior é a quantidade de energia elétrica gerada. Outras questões interferem na geração de energia, como a angulação do módulo diante dos raios solares e a temperatura local.
Apesar das placas solares terem potências de geração de fábrica específicas, essa capacidade é calculada por meio de testes realizados seguindo Condições Padrão de Teste (STC – Standard Test Conditions, em inglês) em laboratórios.
Com isso, para descobrir quantas placas fotovoltaicas devem ser instaladas em seu projeto, deve-se ir além da divisão do consumo local pela potência do painel instalado. Também é preciso conduzir estudos de diversos aspectos relacionados à geração local. Assim, é ideal contar com a ajuda de uma empresa especializada!
Qual é a área do telhado necessária para a instalação de painéis fotovoltaicos?
Devemos destacar novamente a necessidade de realizar um estudo aprofundado do projeto para saber a área do telhado que será destinada à instalação das placas fotovoltaicas. Porém, é possível fazer algumas estimativas, as quais apresentamos a seguir.
Área para uma residência pequena
Considerando um imóvel pequeno, com 4 moradores e conta de luz com valor aproximado, em bandeira verde, de R$ 400, e consumo de cerca de 550 kWh/mês, uma área de 24 m² a 30 m² já é capaz de suprir a geração mensal.
Para desenvolver esse sistema fotovoltaico, cerca de 14 painéis fotovoltaicos podem ser utilizados.
Área para uma residência média
A área ocupada pelas placas fotovoltaicas em uma residência média, com 5 moradores, é de aproximadamente 40 m², levando em consideração um consumo médio de 900 kWh/mês e, em bandeira verde, uma conta de luz no valor mensal de R$ 600. Assim, o sistema deve conter 23 painéis solares.
Área para uma residência grande
Já em um grande imóvel, com 6 moradores e, em bandeira verde, uma conta de luz no valor de R$ 800 e consumo de cerca de 1250 kWh/mês, a área necessária para um sistema fotovoltaico é de 55 m², contendo 32 placas fotovoltaicas.
