Colocar painéis solares no telhado da casa: as subtilezas da escolha e da instalação

Está a pensar em colocar painéis solares no telhado da sua casa?? Esta escolha pode ajudá-lo a poupar dinheiro a longo prazo, para além de diminuir a sua pegada de carbono. Os painéis solares são uma opção amiga do ambiente para alimentar a sua casa, porque utilizam a energia do sol para criar eletricidade. Na seleção e instalação de painéis solares, há alguns factores cruciais a ter em conta.

Antes de mais, é importante escolher o tipo adequado de painéis solares. Existem muitas tecnologias disponíveis, incluindo painéis de película fina, policristalinos e monocristalinos. Os painéis policristalinos são mais económicos, mas os painéis monocristalinos são conhecidos pela sua eficácia e design elegante. Apesar de serem menos eficazes, os painéis solares de película fina podem ser mais flexíveis e mais simples de instalar nalguns tipos de telhados. A sua decisão será influenciada por factores como o seu limite de gastos, as necessidades energéticas e a conceção do telhado.

Em segundo lugar, a eficiência dos seus painéis solares é grandemente influenciada pelo local onde os instala no seu telhado. Instalar os painéis num local onde possam receber o máximo de luz solar possível durante todo o dia é a configuração ideal. É importante considerar cuidadosamente elementos como a orientação do telhado, o ângulo de inclinação e o possível sombreamento de árvores ou edifícios circundantes. No hemisfério norte, os telhados virados a sul são normalmente os que recebem mais luz solar, mas isto pode ser alterado consoante a sua localização e as características do seu telhado.

É imperativo que um profissional avalie a integridade estrutural do seu telhado antes de iniciar a instalação. É importante certificar-se de que o seu telhado consegue suportar o peso extra adicionado pelos painéis solares. Além disso, o estado do seu telhado influenciará o procedimento de instalação e poderá exigir reforços ou reparações pré-instalação.

Finalmente, o segredo para uma instalação bem sucedida é selecionar um instalador de painéis solares fiável. Procure especialistas qualificados com experiência na instalação de painéis solares. Os profissionais podem oferecer uma orientação competente sobre a colocação dos painéis, a seleção e a manutenção do sistema. Os instaladores de renome também tratarão da papelada e das licenças, certificando-se de que o seu sistema de painéis solares está em conformidade com os códigos de construção e as leis locais.

Escolher o tipo correto de painéis solares	Considere factores como a eficiência, a durabilidade e o custo ao selecionar painéis solares para o seu telhado.
Colocação e orientação	Certifique-se de que os painéis são instalados onde recebem o máximo de luz solar ao longo do dia, normalmente virados para sul no Hemisfério Norte.

"Há uma série de escolhas importantes que deve fazer ao instalar painéis solares no seu telhado, escolhas essas que podem afetar tanto o custo como a eficiência energética. Cada etapa deve ser cuidadosamente considerada, desde a escolha do melhor tipo de painéis até à compreensão da logística de instalação e ao planeamento da colocação para uma exposição solar óptima. Este artigo examina estas subtilezas e fornece orientações úteis sobre como tomar decisões que satisfaçam os requisitos energéticos e os objectivos ambientais da sua casa. A compreensão destas nuances pode ajudá-lo a aproveitar a energia solar de forma eficiente e sustentável, quer o seu objetivo seja reduzir a sua pegada de carbono ou as suas contas de eletricidade."

Brevemente sobre as bases: o que são painéis solares e como funcionam

Os módulos de painéis solares são constituídos por vários elementos fotoeléctricos ligados em série ou em paralelo. O elemento fotoelétrico começa a gerar eletricidade assim que a luz o atinge; quanto mais intensa for a iluminação, mais eletricidade pode ser gerada. Os painéis solares de qualidade superior para utilização residencial podem gerar até 150 W/m2 na potência máxima e cerca de 120 W/m2 durante os meses de verão no centro da Rússia.

O princípio do funcionamento dos painéis solares

A luz é constituída por um fluxo de fotões, que são partículas básicas com muito pouca energia. Quando a luz incide sobre um objeto em colisão, o material com que colide torna-se menos numeroso. Como resultado, uma corrente eléctrica flui entre as camadas de contacto e os electrões são libertados. Os painéis solares de uma casa particular podem gerar milhares de quilowatts de energia, apesar de cada fotão ter uma pequena quantidade de energia. A potência das grandes centrais de energia solar é medida em megavatts.

Existem sete camadas primárias no elemento solar:

• vidro antirreflexo;
• contacto frontal;
• silício tipo n;
• camada divisória;
• Silício tipo P;
• contacto posterior;
• substrato.

A camada superior anti-malha melhora a capacidade de absorção de luz dos painéis, protegendo os componentes fotoeléctricos de danos e humidade. A cor azul caraterística de muitas baterias solares é causada pelo vidro. O aparecimento da diferença de potencial quando os fotões são utilizados para eliminar os electrões requer a presença de dois tipos de silício. Uma corrente contínua com uma tensão de cerca de 0.5 V remove esta diferença de potencial dos contactos frontal e traseiro. Semelhante ao vidro, o substrato serve de base para a instalação de elementos solares e protege o painel da humidade.

Devido à sua conceção simples, os painéis solares duram 35-40 anos. Além disso, o escurecimento do revestimento EVA – que está posicionado entre as fotocélulas e o vidro – está principalmente relacionado com a deterioração das baterias premium e não com a quebra dos cristais de silício.

Tipos de painéis solares

O silício (SI) constitui a grande maioria dos painéis solares, mas as baterias de telureto de cádmio (CD-TE) e de gálio-média são prometedoras. Podem baixar drasticamente o custo de uma central solar doméstica, mas isso só acontecerá no futuro. Uma vez que as fotocélulas não-rem ainda são produzidas por um pequeno número de empresas a nível mundial e são mais caras por watt, os proprietários russos quase nunca utilizam estes painéis solares.

Existem três tipos de painéis solares, independentemente do material:

1. Monocristalino. Estes painéis solares são feitos de um cristal de silício puro. Têm a maior eficiência – até 22% – com um sol brilhante, e a degradação da estrutura ocorre mais lentamente do que a das baterias de um tipo diferente – os fabricantes dão pelo menos 25 anos de garantia para elementos monocristalinos.
2. Policristalino. Como o nome indica, estes painéis são feitos não de um, mas de muitos cristais de silício multidireccionais. Isto afecta a eficiência – normalmente não excede os 18%, e durante a vida útil – os painéis policristalinos envelhecem mais rapidamente. No entanto, na Rússia, é mais frequente que os painéis solares policristalinos sejam instalados no telhado de uma casa particular, uma vez que são significativamente mais baratos que os monocristalinos.
3. Fibra fina ou amorfa. Este tipo de painéis solares é o mais barato, porque a sua produção requer a menor quantidade de silício. A eficiência dos painéis solares finais de última geração é de apenas 8-12%, mas funcionam melhor do que os elementos cristalinos em condições de luz múltipla – em tempo nublado ou sob condições de sombreamento de madeira próxima, os painéis solares amorfos recebem 10-15% mais eletricidade do que os módulos monocristalinos.

Não só "limpas" Os painéis solares utilizam o mesmo tipo de material para o seu funcionamento, mas nos últimos anos surgiram também baterias solares híbridas heteroestruturais (HJT ou HIT). Utilizam tanto silício cristalino como amorfo, o que aumenta a eficácia dos painéis e permite-lhes funcionar numa variedade de ambientes dependentes da luz e de altas temperaturas.

Como escolher painéis solares

A maioria das pessoas escolhe os painéis solares para o telhado da casa seguindo o mesmo princípio que uma máquina de café ou um aspirador de pó. Ou seja, eles estão focados principalmente no preço, publicidade e comentários na Internet. Mas esta abordagem é fundamentalmente incorrecta: ninguém espera que um aspirador dure pelo menos 25 anos, e mesmo durante todo este tempo a trabalhar na rua sob os raios abrasadores do sol. Com uma vida útil tão longa, as críticas de pessoas que colocaram painéis solares no telhado da sua casa há, no máximo, um ou dois anos, simplesmente não têm qualquer valor. Para não mencionar o facto de que este é um não-forças, que é por isso que as opiniões de pessoas reais estão literalmente se afogando na massa de costume.

Por isso, sugerimos que tenha em conta as seguintes características ao selecionar um conjunto de painéis solares:

1. Fabricante. Este é um fator essencial. O fabricante da bateria solar deve ser incluído na classificação da maior e, é desejável que ele tenha um ciclo de produção completo: do silício às próprias baterias. Sim, terá de pagar a mais por painéis de marca, mas relativamente pouco – 10-15%, enquanto que ao comprar painéis sem marca existe o risco de perder a totalidade do montante. Ao mesmo tempo, não tenha medo dos fabricantes chineses, pois grandes empresas como a Ja Solar, a Suntech ou a Helios House produzem painéis solares de alta qualidade. Embora, evidentemente, seja preferível escolher empresas europeias ou norte-americanas: First Solar, Canadian Solar, Solarworld, Viessmann Group. Grandes características e baterias solares do Japão e da Coreia do Sul: Hanwha Solar One, Sharp, Kyocera, Sanyo.
2. Tolerância. Esta é a diferença entre o passaporte e a potência real da bateria solar. Se a potência real for inferior ao passaporte, então a tolerância é negativa, se for superior, então é positiva. A tolerância deve ser zero ou positiva, uma vez que com tolerância negativa continua a pagar o custo total, ou seja, paga watts inexistentes. Os painéis baratos aceitam uma tolerância negativa, mas apenas se esta não for superior a 2-3%. Isto significa que, com uma potência nominal de 100 kW/m2, o painel deve emitir pelo menos 97-98 kW/m2.
3. Coeficiente de temperatura. Com o aumento da temperatura, a potência do painel solar diminui. O coeficiente de temperatura indica a quantidade de energia que diminui com o aumento da temperatura, pelo que quanto mais pequeno for, melhor.
4. SignificadoPTC. Para que os painéis solares de diferentes fabricantes possam ser comparados, são testados em condições normalizadas (STC). Estas condições estão longe de ser reais, pelo que foi desenvolvida uma norma PTC independente, que reflecte melhor as condições de funcionamento dos painéis. Quanto mais próxima de um for a atitude do PTC/STC, melhor será o funcionamento da bateria solar no telhado da sua casa.
5. Eficiência dos painéis. Tudo é simples aqui: quanto maior for a eficiência, melhor os painéis convertem a energia solar em eléctrica. A eficiência de 15%é considerada admissível, mas o indicador ideal é superior-18-20%.
6. Período de garantia. Já falámos sobre a garantia do painel de 25 anos. Este é o período mínimo e a norma atual do sector. Por isso, se quiser comprar um painel solar para uma casa, e não um módulo solar portátil para acampar, preste atenção ao período de garantia e estude sempre cuidadosamente as condições.

Agora sobre o preço. Para a maior parte das pessoas, este é o principal parâmetro do sistema, mas recomendamos que o analise em último lugar. A uma longa distância de décadas, equipamentos de marca e caros são frequentemente mais lucrativos do que baratos. Esses painéis solares estão a crescer mais lentamente, fornecem grande potência por unidade de área, muitas vezes nem sequer têm zero, mas tolerância positiva. Tudo isto no total compensa um grande custo inicial após 5-8 anos de trabalho. Naturalmente, estamos a falar de equipamento caro e justificado. Por exemplo, é melhor comprar uma bateria solar num telhado de elementos monocristalinos de um fabricante de topo do que o mesmo painel feito por uma pequena empresa. Se comprar painéis fabricados com a mais recente tecnologia ou módulos da moda sob a forma de telhas e outros materiais de cobertura, dificilmente poderá ser considerada uma compra racional.

Além disso, considere o custo de 1 W de energia em vez do custo total da bateria. Dado que a potência dos painéis solares do mesmo tamanho de diferentes fabricantes varia frequentemente em dezenas de percentagem, este é um indicador mais informativo.

O que afecta o desempenho da central de energia solar

A eficiência dos painéis solares determina a produtividade máxima da central solar doméstica. No entanto, uma série de factores que nem sempre são claros para o comprador determinam a quantidade de eletricidade que o sistema irá produzir em condições reais.

Qualidade do equipamento

O painel solar é complementado por pelo menos dois dispositivos adicionais, o controlador e o inversor. Além disso, o princípio residual é normalmente utilizado para os selecionar. As perdas nestes dispositivos podem, portanto, ascender a 20-25%. Por outras palavras, por não ter dado a devida atenção à seleção do inversor e do controlador, só obterá 75% da energia produzida pelos seus painéis solares. Em termos comparativos, o padrão de perda não deve ser superior a 5%.

Antes de mais, um inversor de alta qualidade é um aparelho com uma eficiência elevada, a partir de 95%. Além disso, deve ser considerada a eficiência efectiva e não apenas os números dos processos. Por exemplo, os inversores de fabricantes chineses de média e pequena dimensão têm frequentemente indicadores sobrevalorizados; na realidade, a sua eficiência pode atingir 85% ou mesmo 80%. Por isso, é preferível selecionar controladores e inversores de fabricantes europeus, japoneses ou americanos. Com exceção dos fabricantes muito grandes, a aquisição de bens a fábricas chinesas só deve ser feita se for possível verificar que os níveis de eficiência nominal e real correspondem.

Além disso, o controlador e o inversor terão eventualmente de ser substituídos. Além disso, a necessidade de substituição surgirá mais tarde quanto melhor for o seu desempenho. Por exemplo, os dispositivos de topo de gama precisam de ser substituídos a cada 15-16 anos, enquanto os inversores baratos falham frequentemente após apenas 5 anos de utilização.

Localização

O ângulo em que os raios solares atingem o painel determina a forma como a energia solar pode ser convertida em eletricidade. Este ângulo é maior na Rússia se os painéis estiverem apontados apenas para sul. O SES doméstico exercerá o maior poder neste cenário. Embora a direção para sudeste e sudoeste seja marginalmente pior, continua a ser uma boa escolha porque a potência será ligeiramente inferior. Não é aconselhável colocar os painéis solares virados para oeste, este ou norte, pois isso reduzirá significativamente a eficiência da central de energia solar em casa.

É mais vantajoso instalar os painéis diretamente no solo se a casa se inclinar para oeste ou para leste. Uma vez que a fundação tem de ser preenchida e é necessária uma estrutura forte, a instalação de baterias solares requer um pouco mais de dinheiro, mas a maior produtividade dos painéis compensa estes custos.

O nível de insolação

Nem todas as zonas da Rússia são adequadas para a instalação de painéis solares. A quantidade de insolação nas regiões setentrionais do país, que incluem St. Petersburgo, é insuficiente para que os painéis solares funcionem com uma eficiência aceitável. Este fator também está relacionado com o ângulo de incidência da luz solar, mas desta vez tem a ver com a vertical e não com a horizontal. Além disso, haverá mais dias de sol e uma maior elevação do sol quanto mais próximo estivermos do sul.

As coordenadas geográficas também afectam a posição angular dos painéis solares. Devem ser posicionados num ângulo acentuado no norte, que diminui à medida que se desloca para sul e se aproxima de zero no equador.

Se os painéis solares forem montados em plataformas rotativas e ligados a um dispositivo de monitorização do sol, a sua produção pode ser aumentada independentemente do grau de insolação. Durante o dia, o gadget roda a bateria solar para a manter apontada para o sol, como um girassol. O painel é fixado ao suporte, que está alinhado com o eixo polar, para este efeito. A última linha da tabela é explicada por esta técnica de instalação. Os painéis solares domésticos raramente têm os dispositivos rotativos porque são caros, apesar da sua elevada eficácia.

Sombreamento dos painéis

Construiu uma casa no meio da floresta, à sombra de árvores altas? Parabéns – é bonita e amiga do ambiente, mas é pouco provável que funcione colocar painéis solares no telhado de uma casa assim. Mais precisamente, pode instalá-los, mas a eficácia dos painéis na sombra é reduzida. Também se aplica a qualquer outra sombra, por exemplo, de um edifício de apartamentos próximo ou de uma grande casa de campo de um vizinho. Se houver uma sombra, é necessário remover o obstáculo, por exemplo, uma árvore, ou instalar os painéis não no telhado, mas na parte solar do terreno pessoal.

5 razões reais para colocar painéis solares no telhado da casa

Baterias solares: um tema em voga. Os defensores desta tecnologia afirmam que ela tem inúmeras vantagens, frequentemente inexistentes. Por outro lado, os detractores contestam até os benefícios aparentes. A verdade no meio, como sempre. São cinco as razões pelas quais a instalação de baterias solares no telhado de uma casa é mais do que justificada em determinadas situações:

1. Autonomia. Para as casas afastadas da civilização, os painéis solares são um verdadeiro achado. Ao contrário dos geradores, cujo combustível pode acabar, o sol brilhará sempre. Em todo o caso, nos próximos cinco mil milhões de anos. Portanto, com base nos painéis solares, é possível construir uma fonte de alimentação realmente autónoma da casa.
2. Respeito pelo ambiente. Os "verdes" argumentam ativamente contra a compatibilidade ambiental dos painéis solares, indicando, com razão, que alguns deles gastam mais energia na produção do que a que pode ser obtida durante todo o tempo de funcionamento. Aqui, os painéis são feitos a milhares de quilómetros de casa e o gerador a gasolina envenena o ar no alpendre. Por conseguinte, os painéis solares são definitivamente mais amigos do ambiente.
3. Proteção contra a interrupção da eletricidade. Para um alarme de segurança e de incêndio, uma caldeira de aquecimento e até mesmo um frigorífico, um longo corte de eletricidade causa problemas. Os painéis solares, mesmo de pequena potência, fornecem energia ininterrupta aos consumidores críticos em quaisquer condições.
4. Poupança de eletricidade. A instalação de baterias solares no telhado da casa reduz muito o custo do pagamento da eletricidade. Além disso, o período de retorno do investimento dos painéis é de apenas 7 a 10 anos, consoante as tarifas e o consumo mensal. Depois, começam a dar lucro líquido.
5. Aumento da vida útil do telhado. Embora este seja um efeito secundário da instalação de painéis solares, não se torna menos significativo. Com uma instalação competente, os painéis solares protegem uma parte significativa do material de cobertura da precipitação e também reduzem a quantidade de gelo nas encostas, uma vez que, durante o funcionamento, libertam calor.

Naturalmente, estas vantagens devem ser ponderadas em função do custo do sistema e da eficiência dos painéis solares em determinadas condições de luminosidade.

Quanto custa a instalação de uma central de energia solar doméstica

O tipo e a potência do sistema são os dois principais factores determinantes do custo da instalação de baterias solares no telhado. E se tudo estiver bem com a potência – quanto maior for a potência, mais cara será a central solar para a sua casa – vamos então entrar em mais pormenores sobre as suas espécies.

No telhado da casa, existem três tipos diferentes de fontes de energia solar:

1. Autónomo – caro, mas sem preocupações. Neste caso, a casa recebe eletricidade apenas a partir de painéis solares e, possivelmente, um gerador a gasolina ou diesel. Para o funcionamento do sistema, são necessárias baterias e muitas: as suas capacidades devem ser suficientes para garantir o fornecimento ininterrupto de energia no escuro.
2. Ligado à rede – orçamento e simplesmente. Nesse sistema, a falta de energia é compensada pela rede elétrica comum, mas os excessos são dados a ela no horário de pico da produção. Neste caso, as baterias não são necessárias e, com a energia fornecida, pode até ganhar dinheiro. Mas, em caso de interrupção do fornecimento de energia eléctrica, os painéis solares também não funcionarão.
3. Híbrido – ótimo para casas grandes. Estes sistemas estão equipados com baterias, mas após a sua carga completa, os painéis não se desligam na hora de ponta, mas transmitem eletricidade a partir deles para a rede. Além disso, a partir da rede, você pode compensar a falta de eletricidade, incluindo baterias de carga.

Para além de serem dispendiosas, as baterias têm de ser substituídas a cada três a oito anos, dependendo do tipo de bateria e da aplicação. Consequentemente, a sua existência aumenta significativamente o custo do sistema. Se utilizar valores médios, então:

1. O sistema autónomo para 1 kW*h/dia custará 120-140 mil rublos, E a uma potência de 5 kW*h/dia, o seu preço duplicará – até 280 mil rublos. Este exemplo mostra que, para avaliar a ordem de preço, não importa quanto custa a bateria solar no telhado de um determinado fabricante. Apenas são necessárias informações sobre o preço normal de 1 W de energia, que é aproximadamente igual 60-65 rublos. O tipo de painéis solares, o seu fabricante, a marca do inversor e do controlador afectam, evidentemente, o preço, mas alteram-no em dezenas de percentagem, e não em muito ou numa ordem de grandeza.
2. Um sistema ligado a uma rede de 1 kW*h/dia custará 30-35 mil rublos, E com uma potência de 5 kW*h/dia, o seu preço aumentará até 70-80 mil rublos.
3. Um sistema híbrido é 10-15% mais caro do que um autónomo de potência semelhante, devido à maior complexidade da instalação.

Considere o custo de 1 kW de um sistema totalmente montado com instalação e sem ela ao estimar o custo da instalação de baterias solares. Assim, pode avaliar rapidamente as ofertas de várias empresas e selecionar a mais vantajosa.

Instalação de painéis solares numa casa privada

É difícil instalar painéis solares num telhado, porque é necessário ligar e montar corretamente as baterias, para além de as montar no local. Por este motivo, a instalação deve ser efectuada por profissionais. Além disso, o proprietário da casa é responsável pela fase inicial do projeto.

Na fase de planeamento, é necessário avaliar o estado do telhado. Certifique-se de que o telhado dura pelo menos 25 anos, porque a instalação de painéis solares na casa aumenta o custo de manutenção do telhado. É preferível partir novamente o telhado se não tiver a certeza.

Verificar se o sistema de vigas pode suportar o peso adicional. Os painéis pesam, em média, 15-18 kg/m^2, o que normalmente não constitui um problema. Por outro lado, são utilizadas estruturas de retenção para inclinar as baterias se o telhado for suave. Neste caso, a neve acumular-se-á nos painéis, bem como na inclinação, altura em que a carga pode tornar-se percetível. Se for esse o caso, reforce o sistema de vigas com mais batentes e suportes.

Por último, mas não menos importante, confirme sempre quais os conjuntos de instalação que irão empregar construtores. Evite os escritórios. Os fabricantes calculam cuidadosamente e, acima de tudo, testam os conjuntos de instalação de marca. Por isso, ao contrário dos suportes e calhas feitos em casa, são capazes de suportar ventos fortes e o peso da camada espessa de neve.

Caso contrário, terá de confiar na equipa de instalação. Tente manter o controlo sobre o nível de trabalho em todas as fases do processo. Pode ver o seguinte vídeo, que demonstra as características da instalação de painéis solares feitos de vários materiais nos telhados:

Tomar a importante decisão de colocar painéis solares no seu telhado pode ajudar o ambiente e possivelmente reduzir os seus custos de energia. Ao pensar em painéis solares, é importante determinar se o seu telhado é adequado. A direção, a inclinação e a sombra proporcionada pelos edifícios ou árvores circundantes são alguns exemplos de factores que podem afetar a eficiência dos seus painéis solares.

Fale com fornecedores de painéis solares de confiança antes da instalação, para que possam avaliar o estado do seu telhado e sugerir a melhor localização para uma exposição solar óptima. Este passo é essencial para garantir que os seus painéis solares captam eficazmente a energia do sol e produzem a maior quantidade possível de eletricidade ao longo do dia.

A instalação dos painéis solares no seu telhado implica montá-los firmemente. Para garantir a eficácia e a segurança deste procedimento, é necessário um conhecimento profissional. Instalados corretamente, os painéis não só funcionam melhor, como também se integram perfeitamente na estrutura atual do telhado, mantendo-a intacta e melhorando a eficiência energética da sua casa.

Para além de uma limpeza ocasional para remover detritos, os painéis solares requerem normalmente muito pouca manutenção depois de instalados. O seu desempenho ótimo contínuo é assegurado pela monitorização de rotina do desempenho. A compra de painéis solares reduz a pegada de carbono de um proprietário e aumenta o valor da sua casa a longo prazo, segundo muitos proprietários.

Vídeo sobre o tema

Não monte as baterias solares antes de ver este vídeo.

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