Placa solar: entenda suas funções e principais vantagens

Equipamento que vem ganhando cada vez mais espaço no teto de residências, comércios e indústrias, a placa solar é fundamental na hora de instalar um sistema fotovoltaico. Conheça todas as funcionalidades para vender mais ao seu cliente. 

É só olhar mais atentamente para o alto de casas, estabelecimentos comerciais ou empresas para perceber que a placa solar vem ganhando espaço no mercado. Com pessoas cada vez mais interessadas em novas fontes energéticas, a placa solar se torna um componente fundamental dentro do sistema de captação e geração de energia fotovoltaica.

Essa percepção ganha respaldo nos números: segundo a Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar), em janeiro de 2023 a energia solar assumiu o segundo lugar do posto de matriz elétrica mais utilizada no Brasil, representando 12% de participação, ficando à frente das energias de fonte eólica e gás natural. Ainda, de acordo com infográfico da Absolar, a fonte de energia solar fotovoltaica atingiu novos recordes de geração de energia elétrica no SIN, marcando uma máxima diária no dia 09 de fevereiro de mais de 5.000 MW, equivalente a mais de 7% da demanda nacional no momento do registro. Os dados acumulados de 2012 mostram que mais de 129,6 bilhões já foram investidos, R$ 39,7 bilhões de tributos arrecadados e 781,6 mil novos empregos foram empregados devido ao crescimento expressivo do setor.

Trata-se de uma oportunidade ideal para quem quer instalar e contar com todos os benefícios de uma energia limpa e renovável em seu negócio, investindo em um sistema fotovoltaico de qualidade e que ajude a diminuir custos com energia elétrica e contribuir com o meio ambiente.

E você sabe como as placas solares funcionam e qual a sua função em um sistema fotovoltaico? Preparamos esse artigo com as respostas para todas as suas dúvidas sobre o tema com o objetivo de orientar melhor o cliente na hora da compra. 

O que é placa solar?

Também conhecida como painel ou módulo, a placa solar é um equipamento responsável por captar e converter a energia da luz solar em energia elétrica, capaz de abastecer o ambiente e tornar como uma alternativa à energia comum, vinda das concessionárias por meio das hidrelétricas.

A incidência direta da radiação solar é muito importante para que as células fotovoltaicas apresentem a melhor eficiência na conversão da radiação solar em energia elétrica. Sendo assim, quanto mais luz direta o painel solar recebe, mais energia elétrica será gerada.

Além dos telhados, a placa solar pode ser fixada no solo (como em áreas rurais, por exemplo) e até mesmo em coberturas de estacionamentos.

De forma sintética e em termos técnicos, a principal função desse equipamento é coletar fótons da luz solar que, ao se colidirem com os átomos de silício, um semicondutor presente na composição das placas, geram um deslocamento de elétrons, gerando uma corrente elétrica. 

Por isso é um componente fundamental para esse sistema, que demandará bastante atenção do cliente.

Além disso, algumas das principais características dos módulos que os consumidores devem ficar atentos é a potência, eficiência e área. Essas informações são importantes para a escolha do módulo adequado que atenda às necessidades de cada projeto.

E como a energia solar funciona em dias sem sol? Essa é uma curiosidade frequente do consumidor.

Ainda é possível gerar energia pelos painéis em dias onde o sol não aparece. Mesmo em situações em que o sol está encoberto pelas nuvens ou não está visível, é possível extrair energia. Todos os dias existe uma taxa de irradiação solar, ou seja, a incisão dos raios solares sobre a Terra, que permite a absorção de energia pelos painéis. O mesmo não vale para o período noturno. À noite, não há captação de energia.

Quais os benefícios da placa solar?

Por que você acha que a energia solar vem ganhando mais adesão dos brasileiros?

É que os benefícios de quem investe neste sistema com a utilização da placa solar é muito grande. O mais interessante é que ele alia economia, com redução na conta de energia elétrica, e cuidado ao meio ambiente. Um ganho duplo para o bolso do consumidor e para as pessoas ao nosso redor.

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Isso porque estamos falando de uma fonte de energia infinita, limpa, sem danos à natureza e com grande aproveitamento.

Além do mais, ela ajuda a reduzir a dependência de outras fontes de energia não limpas, como o petróleo, por exemplo.

Por isso, separamos mais informações sobre vantagens da placa solar. Esses argumentos podem ser utilizados para convencer aquele cliente que está receoso em apostar nesse sistema.

·      Menos gastos com energia elétrica: O consumidor gosta de economizar, não é mesmo? Por isso, a instalação de placas solares e do sistema de energia fotovoltaico chama a atenção por representar menos gasto com a conta de luz.

Um dos argumentos para convencer o cliente é que estamos cada vez mais vulneráveis aos aumentos na conta de energia elétrica e, em períodos menos chuvosos, a tarifa fica ainda mais cara, onerando o bolso do consumidor.

Por isso, energia limpa e infinita, como a solar, é uma excelente opção. Ela vai atuar aplicando descontos na conta de luz do seu cliente, podendo chegar, em muitos casos, a 95% ou mais ao mês.

Independente do estado, todas as unidades consumidoras conectadas na rede de distribuição devem pagar pela energia elétrica – por isso que a economia na conta de luz nunca será de 100% porque o seu cliente irá pagar, no mínimo, a disponibilidade da rede de infraestrutura da empresa concessionária responsável pela energia.

E quanto é possível economizar? O dimensionamento é feito sobre o consumo de energia em kWh e a economia varia conforme a tarifa de energia, impostos, percentual de energia que é injetado na rede, entre outros fatores.

Em média, para uma unidade consumidora residencial no Rio Grande do Sul, por exemplo, que tem um custo médio mensal de energia elétrica de R$ 300, pode economizar em média R$ 220. Para uma empresa no mesmo estado com custo médio de R$ 1 mil, a economia média é de R$ 870.

Já o tempo de torno varia em cada estado. Em Minas Gerais, por exemplo, segundo a empresa Greener, o tempo de retorno do investimento é de 3,6 anos, seguido por Rio Janeiro com 3,8 anos e Mato Grosso do Sul, Tocantins e Pará com 3,9 anos.

·      Geração de energia limpa e inesgotável: O consumidor está atento ao meio ambiente e sabe que investir em sustentabilidade pode ser um diferencial para o seu negócio. E é por isso que, além de ajudar a economizar, a placa solar se mostra relevante para esse público também, mais atento e preocupado com o meio ambiente

A gente gosta de lembrar que o sol nunca nos abandona - ainda mais em um país tropical, como o Brasil. É por isso que a energia solar tem se tornado uma opção ao sistema tradicional de geração de energia no país, que utiliza o represamento da água, mas que depende do bom nível de chuvas e agride o meio ambiente onde está inserida.

Além de fazer bem para o ecossistema, a energia solar captada pelas placas solares não emite gases poluentes na atmosfera. Dessa forma, com um único investimento, é possível melhorar o ar que as pessoas respiram.

Optar pela geração própria de energia é deixar um exemplo para todas as gerações. Nesse sentido, é bom para a sua casa e bom para a imagem da sua empresa, que mostrará estar sempre alinhada às práticas sustentáveis. Esse pode ser um grande diferencial.

·      Instalação rápida, fácil e baixo custo de manutenção: Essa é mais uma vantagem que o cliente terá ao investir em um painel solar. Isso porque a instalação dos equipamentos é rápida (proporcional ao tamanho do sistema), fácil e com baixo custo de manutenção. Terá a mínima interferência na rotina da casa ou da empresa, não sendo necessário paralisar as atividades por algum período. 

Após a instalação, é possível, também, ampliar o número de painéis para gerar ainda mais energia. E o processo de produção da energia solar é 100% silencioso, o que é ótimo para quem tem crianças pequenas em casa.

Além disso, ajuda na valorização do imóvel. Uma residência com um sistema moderno de geração própria de energia e pagamento mínimo de conta é mais atrativa que uma casa tradicional.

E para continuar gerando energia elétrica, os painéis solares precisam de uma manutenção que consiste basicamente em limpar os módulos e verificar possíveis arranhões ou rachaduras.

A recomendação é que o usuário não faça a manutenção. Isso porque ela deve ser feita por um profissional capacitado e habilitado com NR10 e NR35. Nessa manutenção, deverá ser realizada uma inspeção visual, observar se há arranhões, manchas, rachaduras ou sinais de quebra do painel.

Outra opção é a manutenção preventiva, que é a limpeza semestral dos painéis, a fim de manter a eficiência e remover folhas ou galhos, por exemplo. Por último, tem ainda a manutenção corretiva, que é feita pela assistência técnica da empresa que instalou os painéis.

·      Mais emprego e contribuindo com a economia do país: Não são só as casas e empresas brasileiras que têm se beneficiado. Além da captação de energia limpa, a tecnologia envolvida nos sistemas fotovoltaicos também é responsável por incentivo à geração de empregos no país. 

Mesmo com a pandemia, o setor apresentou crescimento de 70% no número de instalações em 2020 no Brasil, segundo a Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar). Dessa forma, também foi um segmento capaz de gerar emprego e renda para milhares de brasileiros.

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No total, também conforme a Absolar, foram abertos 47 mil novos postos de trabalho em toda a cadeia, que vai dos engenheiros até os técnicos de instalação. São mais de 190 mil empregos acumulados desde 2012, mostrando uma robustez do setor e representando uma alavanca importante para acelerar a recuperação da economia brasileira.

Como funciona o efeito solar fotovoltaico?

Você e o seu cliente devem se perguntar como placas viradas para o céu são capazes de gerar energia e levar mais economia para o dono do local e sustentabilidade para o planeta. Entenda como funciona o efeito solar fotovoltaico.

A transformação de radiação solar em energia elétrica ocorre por meio do efeito chamado de fotovoltaico, sendo as placas solares ocupando protagonismo nesse sistema. Lembra que falamos que elas são fundamentais?

E como elas funcionam e permitem que essa tecnologia contribua com mais economia e sustentabilidade?

As placas que são instaladas sobre os telhados ou outros locais da residência, estabelecimento ou indústrias são compostas por várias células fotovoltaicas, componentes fundamentais do módulo. Essas células podem ser de vários tipos de materiais semicondutores, sendo o silício o mais utilizado.

Em geral, cada célula, quando recebe radiação solar, cria uma diferença de potencial em seus terminais, com determinada capacidade de geração de corrente elétrica. Isso varia conforme o nível de determinada capacidade de corrente. 

Dessa forma, os raios solares (que também chamados de fótons) atingem as células fotovoltaicas, permitindo que os elétrons que envolvem os átomos do material (como é o caso do silício) se soltem, fazendo com que exista uma lacuna no equipamento. Esse espaço vazio é rapidamente preenchido por outro elétron o que, sucessivamente, acaba gerando a corrente elétrica.

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As células são protagonistas nessas placas, mas não são os únicos componentes. Uma placa fotovoltaica é constituída de uma moldura de alumínio e de um vidro especial, altamente resistente, antiaderente e antireflexivo, ambos para proteção do equipamento. Elas são capazes de suportar a queda de granizo, por exemplo.

As células ficam cuidadosamente vedadas em duas camadas de películas, encaixadas em um fundo com função também de proteção (chamado de backstreet), por onde as placas são interligadas em série por meio de uma ferramenta de junção.

Leia mais sobre esse processo ao longo do artigo. 

Caminho da energia após as placas

A partir dessa etapa, na placa, surge outro equipamento no caminho da geração da energia: o inversor. É dele a função de transformar a corrente contínua oriunda das células em corrente alternada, que é a energia recebida nas residências pelas concessionárias.

Após passar pelo inversor, a energia é conectada à rede elétrica da casa, capaz de alimentar os aparelhos que fazem parte do ambiente e que possam ser utilizados pelas pessoas que vivem ali.

Essa forma de geração de energia pode ser usada em grandes usinas geradoras ou em sistemas de pequeno porte, chamados simplesmente de sistemas fotovoltaicos, conectados diretamente em unidades consumidoras, como casas, comércios e empresas.

Qual é a composição da placa solar?

A placa solar é o equipamento visível aos nossos olhos, mas é composta por uma série de outros componentes que trabalham pela eficiência desse sistema.

Como vimos acima, o painel solar é o equipamento essencial para se gerar energia fotovoltaica. Ele é composto por células fotovoltaicas fabricadas a partir de materiais semicondutores, como o silício, que absorvem a luz do sol e geram energia elétrica pelo efeito fotovoltaico.

Como é composta:

·      As células que compõem a placa são instaladas de forma plana, uma após a outra;

·      Após, elas são cobertas por uma lamina de vidro temperado, uma espécie de substância antiaderente e antirreflexo e emoldurada por um quadro de alumínio.

·      Na parte de dentro do painel, estão presentes dois condutores. Eles fazem parte de uma caixa preta, chamada tecnicamente de caixão de junção. Esses cabos têm a função de ligar todas as placas em conjunto, formando uma série de painéis.

·      Todos esses conjuntos são ligados por meio de cabos de corrente contínua ao inversor, presente na casa ou empresa. 

Quais são os tipos de placas solares?

Depois que você conheceu o que é, quais as vantagens e como o processo de geração de energia funciona, é importante saber também a fundo cada um dos tipos de placa. Tudo para que você indique qual o melhor tipo para o seu cliente.

As placas solares comercialmente disponíveis são em sua maioria feitos de células de silício cristalino, sendo classificadas em policristalino e monocristalinos, com diferentes potências e eficiências de conversão. É uma decisão importante que precisa ser entendida no momento da compra. A diferença está na composição do substrato de silício utilizado para fazer as células solares e, consequentemente, os painéis solares.

Como o nome sugere, monocristalino significa “um único cristal”, enquanto policristalino é o mesmo que “muitos cristais”.

Cristais de tamanho grande tornam as células solares mais eficientes, razão pela qual as células monocristalinas são tipicamente 10% a 15% mais eficiente do que suas contrapartes policristalinas.

Saiba mais: 

·      Monocristalina:

É a tecnologia mais antiga e com mais eficiência, principalmente em locais com pouca luz. São versões com design elegante, chamando ainda mais a atenção das pessoas. Geralmente, possuem cor uniforme (azul escuro ou preto), o que indica a pureza do silício utilizado na sua composição, além de cantos arredondados. Outra facilidade é que, por serem mais eficientes, necessitam de menos espaço para gerar a mesma quantidade de energia elétrica. Funciona a partir de barras de silício divididas em fatias finas, permitindo que os elétrons tenham mais espaço para o seu fluxo. Por isso é considerada uma versão com excelente desempenho.

·      Policristalina:

É considerada uma versão menos eficiente na captação de energia do que a monocristalina, mas é mais barata, tornando-se uma opção bastante considerada pelo consumidor na hora de investir em energia solar. Assim como a monocristalina, essa placa utiliza o silício como principal componente. Porém, em vez de um único cristal de silício, a composição dessa placa considera vários cristais de silício. Por ter mais cristais, há menos espaço para a movimentação dos elétrons. Por isso esse modelo é um pouco menos eficiente. Porém, painéis policristalinos podem funcionar melhor em regiões quentes, já que a sua tolerância ao calor é considerável.

Existem as tecnologias de filme fino, empregadas principalmente em faixadas de edificações (são bem menos utilizadas em comparação com as células de silício cristalinos) e amorfo. Saiba mais sobre elas.

·      Placa de Filme Fino (Thin Film):

As opções acima, como monocristalino e policristalina, são as mais lembradas para quem está procurando por painel solar e exploradas comercialmente. Mas existe também à disposição no mercado a opção de placa de Filme Fino, que é pouco utilizado, mas ajuda você a entender mais sobre outras versões da placa solar.

O processo de fabricação dos filmes finos é o oposto ao dos semicondutores cristalinos. Por isso, possui a metade da eficiência do que as duas versões. Isso porque, em média, os painéis de filme fino possuem 35% a menos de eficiência em relação aos painéis de silício cristalino.

Por isso, necessitaria de mais placas para garantir uma geração de energia satisfatória para o ambiente. Ou seja, uma opção com baixa eficiência e um custo mais elevado. 

·      Placa Solar Amorfo:

Trata-se de uma versão não cristalina de silício que é usada para células solares e transistores de película final em LCDs (display de cristal líquido). As células de silício amorfo, geralmente, possuem baixa eficiência na captação e geração de energia, mas são uma das tecnologias fotovoltaicas mais ecológicas.

Isso porque não utilizam metais pesados tóxicos em sua composição, como cádmio ou chumbo. Com uma técnica de fabricação chamada de “empilhamento”, várias camadas de células solares de silício amorfo podem ser combinadas, utilizando apenas 1% do silício usado em células solares de silício cristalino.

Por outro lado, o empilhamento possui um custo elevado, o que acaba inviabilizando o investimento em muitos locais. Sua eficiência média gira em torno de 6% a 9%, o que ainda pode ser considerado uma boa opção para abastecimentos em menor escala.

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A marca trabalha com produtos testados e aprovados com certificação INMETRO. E o cliente conta com suporte técnico e uma rede de instaladores experientes e capacitados para realizar instalações e manutenções.

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