A cada ano, são apresentadas nas feiras e exposições em São Paulo as evoluções das placas fotovoltaicas e inversores. Os principais fabricantes internacionais e nacionais apresentam seus produtos, oferecem palestras e direcionam as atenções para os modelos com maiores potências e eficiência. Estes dois atributos estão relacionados e são calculados à partir da energia gerada por cada célula fotovoltaica em testes nas condições ideais de irradiação. Ao somarmos as potências das 60 ou 72 células de cada placa solar, chegamos ao valor de potência máxima que ela poderá gerar por hora (Ex.: 270W ou 330W). Somando a quantidade de placas, chegamos ao valor de potência máxima do sistema (Ex.: 10 x 270w = 2,7 kWp ou 8 x 330w = 2,64 kWp).
As novidades nos modelos apresentados que aumentaram a potência máxima e eficiência, é o resfriamento das placas e redução de perdas com sombreamento.
Da mesma forma que os computadores e outros equipamentos elétricos, o desempenho das placas variam conforme a temperatura, e quanto mais alto, pior. As células geram eletricidade pela luminosidade. Sendo assim, as placas mais modernas estão evoluindo neste rumo, buscando manter o resfriamento para melhorar o desempenho. Outra evolução é dividir os circuitos de cada placa em 2 (144 células com a mesma área-m2) para evitar eventuais perdas de eficiência devido sombreamento.
A eficiência e potência máxima (kWp) é calculada a partir da irradiação por metro quadrado e a voltagem gerada por cada célula em condições ideais. Utiliza-se como padrão (STC - Standard Test Conditions) o valor de 1000Wh/m2 a energia gerada pela irradiação. Nestas condições, a voltagem gerada por metro quadrado representa uma porcentagem e atualmente é comercializado no Brasil placas fotovoltaicas que possuem eficiência em torno de 17%.
Para calcular a quantidade de kWh que cada placa irá produzir, utilizamos o índice de irradiação solar do local da instalação. Esse índice considera a média de energia gerada por metro quadrado, por dia no local onde será instalado o sistema. Devido a variação de dias nublados e ensolarados; e estações do ano, é calculado o índice. Na cidade do Rio de Janeiro consideramos o valor de 4,5 kW/m2/dia. Cada placa de 1,65m2 com eficiência de 17% produzirá 1,26 kWh por dia e 37,8 kWh por mês. O INMETRO realiza testes e divulga a média de produção de cada placa, inclusive no selo PROCEL colado atrás da placa, sendo neste caso que citamos o valor de 33,7 kWh por mês. Devido à nossa experiência em instalação, temos instalado placas de 330w (72 células - 2x1m) que têm gerado 40 kWh/mês direcionadas para o Norte e 35 kWh/mês para Leste/Oeste.
O posicionamento para a direção Norte, inclinação correta em relação à latitude (23 graus no Rio de Janeiro), menor densidade atmosférica e temperatura ambiente em 25 graus ou menos, possibilitam maior produção e eficiência.
Alterações nestes três fatores causam perda de eficiência, entre 10% a 30%, mas ainda sim a energia gerada garante retorno financeiro em aproximadamente 3 a 4 anos. Considerar essas perdas são importantes para não haver estimativas de produção acima da realidade.
Prever a movimentação de sombras ao longo das estações do ano e efetuar a remoção dessas obstruções (podar árvores e plantas), quando possível, também é muito importante para ter um sistema fotovoltaico eficiente. O sombreamento de objetos sólidos prejudicam muito a potência do sistema (Muros, Chaminés, Telhados mais altos, Prédios...), mais do que penumbras de folhas e árvores. Dias nublados também há produção e a densidade das nuvens influenciam na redução da potência. O índice de insolação auxilia a calcular a média de geração mensal considerando dias nublados e ensolarados ao longo do ano, mas a perda com sombreamento é só na prática, por isso avisamos antes ou recomendamos soluções.
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