As 5 Principais Questões Sobre o Módulo Fotovoltaico Respondidas Para Que Você Não Erre Mais Na Escolha do Seu Gerador Solar

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As 5 Principais Questões Sobre o Módulo Fotovoltaico Respondidas Para Que Você Não Erre Mais Na Escolha do Seu Gerador Solar
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Módulo Fotovoltaico é a correta denominação para a popularmente conhecida placa solar, equipamento mais aparente do sistema fotovoltaico, por ser fixado no telhado, e que é responsável pela captação da luz do sol e sua direta conversão em energia elétrica através das células fotovoltaicas das quais é composto.

Gerar a própria energia é, hoje, um dos assuntos mais buscados por consumidores brasileiros, que buscam escapar do alto valor da energia elétrica e a constante inflação que torna a conta de luz cada vez mais assustadora.

E, entre as tecnologias disponíveis para isso, a solar fotovoltaica tem sido a escolha de 99% desses consumidores, que instalam os sistemas geradores e tem sua energia produzida diariamente através da luz do sol que abunda em nosso país.

Por esse motivo é possível ver, a cada dia mais, aquele conjunto de “placas” (ou painel) fixadas sobre os telhados de casas e empresas, que são a parte mais aparente dos chamados sistemas fotovoltaicos conectados à rede (SFCR).

Você, com certeza, também já deve ter visto algum desses painéis em sua cidade e, se conhece as vantagens e benefícios dos SFCR, já possuiu ou pretende um dia ter um desses em seu imóvel.

Porém, visto se tratar de uma tecnologia relativamente recente em nosso país, muitas dúvidas e, pior, informações incorretas acerca das “placas” são encontradas entre o público leigo.

Por esse motivo, preparamos para você este artigo que irá explicar, da forma mais simples possível, todos os detalhes acerca do módulo fotovoltaico, respondendo as 5 principais questões que muitos costumam errar. Confira!

#1 – Afinal, Qual o Nome: Placa Solar ou Painel Solar?

A resposta correta é: nenhum dos dois. O nome correto desse equipamento é Módulo fotovoltaico, visto que seu componente principal são as células fotovoltaicas.

É nessas células onde ocorre o chamado efeito fotovoltaico, descoberto pelo físico francês Edmond Becquerel em 1839, e que consiste na criação de uma corrente elétrica em um material semicondutor quando este é exposto a luz do sol.

Assim, um módulo fotovoltaico nada mais é que um conjunto de células fotovoltaicas associadas em série e depois encapsuladas, além de outros dispositivos como mostra a imagem abaixo:

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O material usado para o encapsulamento tem que ser resistente mecanicamente, eletricamente e termicamente, porque o módulo fotovoltaico fica muito quente quando está trabalhando convertendo a radiação solar em energia elétrica.

Como a parte da frente precisa ser transparente para que a luz solar seja captada pelas células, o material utilizado geralmente é o vidro, porém não o vidro comum, mas sim um especial, resistente a impactos e antiaderente para evitar o acúmulo de sujeira.

A parte de trás (backsheet) é feita de um outro material, sendo o PVDF (Fluoreto de Polivinila) o mais utilizado hoje em dia, que é um composto químico muito similar ao PVC (Policloreto de Vinila).

A moldura é feita de alumínio, visto ser um material leve e resistente a corrosão e, geralmente, é feita uma pintura eletrostática sobre o material. As dimensões da moldura variam de acordo ao tamanho do módulo fotovoltaico.

Já a sua espessura e profundidade variam de acordo ao fabricante, porém os padrões variam de 3 a 5 centímetros, algo que influencia na escolha do sistema de fixação dos módulos fotovoltaicos, seja no telhado, seja em solo.

Para encapsular as células fotovoltaicas é utilizado o EVA (acetato-vinilo de etileno). Isso é muito importante porque uma célula fotovoltaica é finíssima e é um material extremamente frágil, qualquer coisa quebra uma célula fotovoltaica. 

Isso nos leva para a segunda questão…

#2 O Módulo Fotovoltaico É Resistente?

Sim, um módulo fotovoltaico, em si, é muito resistente, visto todos os seus componentes que vimos na imagem acima e que lhe garantem uma resistência a altos impactos, como o de grandes bolas de granizo.

Existem alguns vídeos sobre testes de módulos fotovoltaicos disponíveis na internet, onde é possível ver pessoas pisando sobre eles, passando com carro por cima… confira o exemplo do vídeo abaixo:

A questão é que, muitas vezes, o vidro do módulo fotovoltaico aguenta, as vezes todas as outras camadas que compõem o módulo fotovoltaico aguentam, mas a célula fotovoltaica lá dentro do módulo fotovoltaico se quebra.

Por esse motivo, o módulo precisa ser manuseado com cuidado, embora ele suporte o peso, não é interessante ficar pisando e, na maioria das vezes, a quebra do módulo fotovoltaico acontece durante o transporte e a instalação.

Se uma célula fotovoltaica se quebra dentro do módulo, este poderá apresentar defeito depois de um certo tempo. Mas, se o vidro do módulo fotovoltaico quebra, ele então deve ser retirado do circuito, ou arranjo fotovoltaico, como é chamado o agrupamento de módulos.

Isso porque ele perde a resistência mecânica e elétrica, o que é muito importante, pois, geralmente, o conjunto trabalha com níveis de tensão e voltagem muito altos, fazendo desse módulo danificado um risco de incêndio. 

#3 Todos os Módulos Fotovoltaicos Geram a Mesma Quantidade de Energia?

Não. Os módulos fotovoltaicos diferem um do outro em tamanho e peso, porém, o que a princípio diferencia um módulo do outro em relação a sua capacidade de gerar potência e energia elétrica são a quantidade e tamanho das suas células fotovoltaicas. 

Existem módulos menores, com 60 células fotovoltaicas associadas em série, e outros um pouco maiores, com 72 células fotovoltaicas e que, então, tem mais potência. Atrás dos módulos é possível encontrar uma etiqueta do fabricante com algumas das informações técnicas.

Só que tem uma outra coisa que define também a potência dos módulos fotovoltaicos que é a eficiência da célula fotovoltaica, assim, dois módulos de mesmas medidas e quantidades de células podem, às vezes, gerar potências diferentes.

Cada módulo fotovoltaico possui, de fábrica, uma potência-pico, como 280 Watt-pico e 320 Wp. Watt é a unidade de medida de potência, o pico significa que, no pico da atividade solar, ou pico de radicação solar, esse módulo apresenta esta potência.

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Assim, o módulo de 320 Wp possui 18% de eficiência de laboratório, o de 280 Wp tem 16%. Isso significa que, de toda a radiação solar que chega sobre toda a superfície do módulo fotovoltaico, um converte 16% dela em energia elétrica e o outro converte 18%.

Essa eficiência considera toda a área do módulo fotovoltaico, inclusive as áreas mortas, mas só as células fotovoltaicas é que convertem. Então, o que determina a eficiência de um módulo, além do tamanho de suas células, é a própria eficiência individual de cada uma.

O custo das células interfere diretamente no custo dos módulos. Módulos fotovoltaicos de maior potência são mais caros do que módulos de menor potência, porque as células fotovoltaicas de maior eficiência são mais caras do que as de menor eficiência. 

#4 Um Módulo Gera a Mesma Quantidade de Energia em Qualquer Lugar?

Só que tem uma coisa, em condições de laboratório os módulos têm potências distintas, mas em campo pode acontecer deles terem uma potência efetiva muito parecida, talvez até igual.

Isso porque, além das condições de instalação, algo que influencia muito é a temperatura em que os módulos fotovoltaicos irão operar, sendo que as condições de instalação também influenciam nisso.

Módulos fotovoltaicos que são instalados em usinas solares, geralmente ficam com a parte traseira (backsheet) livre, de forma que o vento entra e os esfria.

Assim, eles tendem a ter uma potência maior do que os módulos instalados em telhados, onde o backsheet fica muito próximo da telha, bloqueando o resfriamento, então as células trabalham mais quente e, a medida que a temperatura sobe, a potência acaba caindo.

E o local de instalação também tem essa influência, em locais mais quentes os módulos fotovoltaicos apresentam potência menores do que em locais mais frios.

Mas uma coisa compensa a outra, um local mais quente, provavelmente, é um local que recebe muito mais radiação solar.

E, se o módulo fotovoltaico recebe mais radiação solar, e por mais tempo, mesmo que ele tenha potência menor do que outro módulo instalado em local mais frio, só que com menos radiação, o módulo instalado no local com mais radiação solar gera mais.

Então não adianta nada o módulo fotovoltaico ter eficiência em laboratório muito alta, as condições de instalação influenciam tanto, e as vezes até mais, na obtenção de potência e de energia elétrica.

#5 Como É Feita a Conexão de Um Módulo Ao Outro?

Hoje em dia, os módulos fotovoltaicos já vêm com os cabos e os conectores padrão para conexão rápida, sendo possível conectar um módulo diretamente a outro sem precisar realizar qualquer tipo de adaptação.

O comprimento do cabo é suficiente para alcançar o próximo módulo fotovoltaico e, em alguns casos, é possível até mesmo ultrapassar uma fileira de módulos de um para outro, fazendo, para isso, umas ligações especiais.

Esses cabos e conectores ficam junto à caixa de junção, que é aquela caixinha que fica na parte traseira do módulo (backsheet). Essa caixinha costuma vir vedada e não pode ser aberta, sob o risco de perder a garantia do módulo, visto que seu objetivo é proteger o módulo fotovoltaico.

Dentro dela encontra-se a conexão entre o cabo de saída e as células fotovoltaicas, assim como um pequeno sistema de proteção que são os diodos de derivação (diodos de By-Pass em inglês) que servem para proteger as células fotovoltaicas no caso de um sombreamento parcial.

Isso é necessário porque se a célula fotovoltaica for sombreada, ela deixa de gerar energia elétrica e passa a consumi-la, podendo superaquecer e gerar defeitos nos módulos fotovoltaicos. Mas, graças a esse sistema de proteção individual, isso não acontece mais hoje em dia  

A parte traseira (Backsheet em inglês) geralmente é branca, sendo possível ver a diferença entre as células fotovoltaicas, mas ela pode ser feita de qualquer cor.

Existem módulos onde o Backsheet é preto, assim como a pintura da moldura, o que é feito para que se tenha um aspecto elegante, mas, nesses casos, não é possível perceber a diferença entre as células fotovoltaicas, parece que ele é todo preto.    

# Bônus – Videoaulas 

Se você ainda ficou com alguma dúvida ou quer aprofundar ainda mais nos conhecimentos acerca dos módulos fotovoltaicos, então este bônus é para você.

Nesta série de três videoaulas, o professor técnico da Blue Sol, Ronilson Di Souza, explica de forma fácil e rápida as principais informações sobre este equipamento dos sistemas fotovoltaicos. Confira!

 

 

Analista de Marketing
Redator e Tradutor