Os painéis solares, normalmente designados por painéis fotovoltaicos, geram eletricidade através da captação e transformação da luz solar direta em energia. Uma vez que os painéis solares interagem diretamente com o sol, muitas pessoas têm curiosidade em saber se a temperatura do ar tem impacto no funcionamento dos painéis solares. Por exemplo, um painel solar é mais ou menos eficaz num ambiente quente? A temperatura tem um impacto significativo na eficácia do funcionamento dos seus painéis solares, embora a intensidade e a duração da luz solar sejam mais importantes.
Como é que os seus painéis solares são afectados pelo ar quente?
Muitos consumidores têm curiosidade em saber como é que as flutuações de calor afectam o funcionamento dos painéis solares. Normalmente testados a 77°F, os painéis solares são classificados para um desempenho máximo entre 59°F e 95°F. No entanto, no verão, os painéis solares podem aquecer até 149°F, mas quando esta temperatura é atingida, a eficiência do painel pode diminuir.
Os painéis solares têm geralmente 3 coeficientes de temperatura: tensão de circuito aberto, potência de pico e corrente de curto-circuito. Quando a temperatura aumenta, a potência de saída do painel solar diminui. O coeficiente de temperatura de pico do painel solar é de cerca de -0,34 ~ 0,44% / ℃, ou seja, a temperatura aumenta, a geração de energia do painel solar diminui, teoricamente, a temperatura aumenta em um grau, a geração de energia da usina fotovoltaica será reduzida em cerca de 0,44%.
O senso comum pode sugerir que, uma vez que os painéis solares necessitam de luz solar para funcionar, um ar mais quente ajudaria o seu desempenho ou produção, mas não é esse o caso. Os painéis solares não necessitam de qualquer forma de calor, mesmo que utilizem a luz solar para gerar eletricidade. Em dias quentes e secos, com temperaturas de 90 graus Fahrenheit ou mais, os painéis solares podem funcionar com uma eficiência 10 a 25 por cento inferior.
Os seus painéis solares funcionam de forma menos eficaz quando a temperatura do ar ambiente aumenta. A maioria dos painéis começa a perder cerca de 1% do seu pico de produção por cada grau que a temperatura sobe depois de atingir os três dígitos. Os proprietários de casas que suportam temperaturas sufocantes no verão podem compreender.
Dito isto, lembre-se de que os painéis solares são compostos por materiais incrivelmente fortes e feitos para sobreviver a circunstâncias exteriores adversas, como dias de verão escaldantes e tempo de inverno gelado. Além disso, elementos como a temperatura do ar, a localização, a quantidade de luz solar direta e os materiais do telhado afectarão a temperatura dos seus painéis solares. Os empreiteiros solares com experiência sabem como escolher e instalar painéis solares para minimizar o efeito do calor na eficiência dos painéis solares.
Como é que os seus painéis solares são afectados pelo ar frio?
É possível que já tenha ouvido pessoas questionarem a eficácia dos painéis solares em climas frios. Embora não tão significativamente como o ar quente, o frio ambiente também pode ter um impacto no desempenho do seu painel solar. Algumas pessoas podem até acreditar que, quando está frio lá fora, os painéis solares deixam de funcionar. Todas estas afirmações são falsas. Mas, na verdade, não há provas de que as baixas temperaturas tenham um impacto direto na eficiência dos painéis solares, os principais factores são o sombreamento dos painéis solares pela neve e pelo gelo no inverno e as horas mais curtas de luz solar.
A neve e o gelo são condições desfavoráveis que reduzem a eficiência do painel solar no inverno. O painel solar é resistente. São resistentes aos danos provocados pelo gelo. Depois de uma noite fria, as células solares precisam simplesmente de algum tempo para descongelar. A eficiência dos seus painéis solares diminui quando os primeiros raios de sol entram em contacto com eles, porque parte da luz solar é bloqueada pela neve ou pelo gelo, o que reduz a sua produção. Em média, os painéis solares fotovoltaicos produzem até 80% mais eletricidade no verão do que no inverno. As principais causas são (como já deve ter adivinhado) a redução do número de horas de luz do dia por dia e o aumento da nebulosidade durante o inverno, pelo que a quantidade total de eletricidade produzida no inverno é reduzida.
De facto, se o céu estiver geralmente limpo, o ar ambiente frio pode aumentar a produção. De acordo com os testes efectuados, os painéis solares são mais produtivos a 77 graus Fahrenheit.
O que acontece quando a temperatura dos painéis solares aumenta?
É útil ter um conhecimento sólido da diferença entre a energia dos electrões num estado de baixa energia e a dos electrões no estado excitado, se tiver painéis solares fotovoltaicos instalados em casa ou se planear adquirir alguns num futuro próximo. Esta diferença é responsável pela potência produzida pelos painéis solares.
Os electrões estão presos num estado de baixa energia numa célula solar. O estado excitado, que estes electrões atingem quando lhes é dada energia adicional, permite-lhes migrar e quebrar a ligação. A condução pode ser realizada por electrões energizados. Estes recebem a energia adicional que os empurra para o estado excitado através do calor ou da luz (luz solar).
A diferença de energia (tensão) que existe entre estes dois estados determina a quantidade de eletricidade que uma célula solar pode produzir. Ao aumentar a energia dos electrões ligados, um aumento da temperatura altera as propriedades dos materiais semicondutores. Como resultado, a diferença de energia necessária para atingir o estado desejado é menor, o que diminui a produção e a eficiência dos painéis solares.
O calor do sol provoca o aquecimento dos painéis solares à medida que estes absorvem a luz solar. O silício cristalino, um componente típico das células solares, também não ajuda muito a evitar o seu aquecimento. Devido à excelente condutividade térmica do silício, as células solares registam uma taxa de acumulação de calor mais rápida durante os dias quentes e ensolarados.
Em suma, os painéis solares mais quentes utilizam a mesma quantidade de luz solar para produzir menos energia.
Como reduzir o impacto do calor nos painéis solares?
A maioria dos instaladores autorizados utiliza medidas para melhorar o arrefecimento natural dos sistemas solares, uma vez que estão conscientes do impacto que as temperaturas mais elevadas têm na produção de energia.
Deixar pelo menos 15 cm de espaço entre o telhado e os painéis para permitir a circulação de ar de ambos os lados é uma prática recomendada para maximizar a eficiência. No entanto, normalmente não é uma ideia inteligente instalar os painéis demasiado afastados do telhado. Se a abertura for demasiado grande, as folhas e os galhos podem acumular-se por baixo do conjunto e danificar o telhado ou os painéis solares.
Os painéis solares montados no solo são uma boa opção se viver num ambiente quente, porque recebem o maior fluxo de ar e, por isso, mantêm uma temperatura mais baixa.
As estimativas mostram que, no mesmo local, a diferença de temperatura entre os painéis solares afixados no telhado e os que são colocados no chão pode atingir 10 °C (50 °F).
A compra de painéis solares com um coeficiente de temperatura tão próximo de zero quanto possível é a melhor opção. A variação na produção total anual de energia pode ser substancial. A folha de dados do fabricante é a melhor fonte de informação sobre a tolerância ao calor do painel. A expressão "coeficiente de temperatura (Pmax)" é aí utilizada. Este é o coeficiente de temperatura de potência no seu máximo. Explica a quantidade de eletricidade que o painel perderá por cada aumento de 1°C na temperatura acima dos 25°C. @ STC (a potência nominal do módulo é determinada à temperatura da condição de teste padrão).
Existem diferenças nos coeficientes de temperatura dos painéis solares fabricados por vários fabricantes. Por este motivo, cada fabricante de painéis solares inclui um valor de coeficiente de temperatura (Pmax) com os pormenores do seu produto.
Em geral, a maioria dos coeficientes dos painéis solares situa-se entre -0,20 e -0,50% por grau Celsius. O painel solar é menos afetado pelo aumento da temperatura, quanto mais este valor se aproximar de zero.
Se os seus painéis solares, por exemplo, tiverem um coeficiente de menos 0,4 por cento, a sua produção diminuirá nos dias quentes quase o dobro do que diminuiria se o seu coeficiente fosse simplesmente menos 0,2 por cento por grau Celsius.
Os telhados brancos ou de cores claras reflectem mais a luz solar e não aquecem como os telhados escuros, sendo também uma forma inteligente e prática de reduzir a temperatura à volta dos seus painéis solares.
Tente optar por limpar os seus painéis solares de manhã ou à noite. Certifique-se de que não limpa os seus painéis solares durante a parte mais quente do dia, pois isso pode facilmente fazer com que o vidro se parta e os seus painéis solares fiquem irremediavelmente danificados. Os painéis solares não estão sujeitos a choques rápidos de temperatura num sistema de arrefecimento a água, como acontece num sistema de enxaguamento.
Os painéis solares da Maysun Solar podem efetivamente minimizar os efeitos adversos da temperatura na eficiência do funcionamento do painel solar. A grande maioria dos painéis solares da Maysun Solar tem um coeficiente de temperatura PMAX de -0,34%/°C, pelo que funcionam de forma muito eficiente!
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