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Fachada Fotovoltaica

Fachada Fotovoltaica: vantagens, tipos e instalação

Os painéis fotovoltaicos na fachada são módulos fotovoltaicos instalados na fachada de um edifício. Quais são os benefícios e como melhoram o aspecto estético.


No mundo da energia solar, quando se mencionam os painéis fotovoltaicos, estamos frequentemente habituados a pensar nos sistemas instalados nos telhados das habitações ou posicionados no solo. No entanto, há outro tipo que merece atenção: os painéis fotovoltaicos na fachada. Estes painéis revestem as paredes dos edifícios e aproveitam a luz solar para gerar energia elétrica diretamente do próprio edifício. Esta abordagem não só oferece benefícios energéticos, mas também um valor estético notável. Neste artigo, analisamos detalhadamente os painéis fotovoltaicos para fachada, destacando as vantagens desta solução.

Os painéis fotovoltaicos requerem exposição direta e constante à luz solar para funcionarem de forma ideal. Isto significa que nem todas as fachadas são adequadas para a instalação de painéis solares, especialmente aquelas expostas de forma subótima ou sombreadas durante o dia. Portanto, o posicionamento, o sombreamento e a integração estrutural são todos elementos fundamentais para o sucesso destes sistemas. Certifique-se, então, de usar um software fotovoltaico que permita projetar sistemas fotovoltaicos de qualquer tipo, posicioná-los, dimensioná-los e otimizá-los.

Painéis fotovoltaicos na fachada, o que são

Os painéis fotovoltaicos para fachadas, também conhecidos como fachadas fotovoltaicas, são um tipo de tecnologia fotovoltaica utilizada para gerar energia elétrica através da integração de painéis solares diretamente nas superfícies verticais dos edifícios. Estes painéis são projetados para substituir ou serem integrados nos materiais tradicionais das fachadas dos edifícios, como revestimentos de vidro, alumínio, metal ou outros materiais de construção, e para se fundirem harmoniosamente com a arquitetura do edifício, oferecendo uma solução esteticamente agradável.

Fachada Fotovoltaica - Solarius-PV

Fachada Fotovoltaica – Solarius-PV

Painéis fotovoltaicos na fachada: como funcionam

Os painéis fotovoltaicos podem ser instalados sobre as fachadas dos edifícios ou serem parte integrante da sua estrutura. Em ambos os casos, a sua função principal é capturar a energia dos raios solares e transformá-la em energia elétrica utilizável. Especificamente:

  • os painéis fotovoltaicos posicionados na fachada, nas varandas, nas janelas ou nos vidros captam a luz solar. Estes painéis são constituídos por células fotovoltaicas que contêm materiais semicondutores capazes de absorver a luz solar;
  • as células fotovoltaicas transformam esta luz solar em energia elétrica;
  • a energia contínua produzida pelos painéis fotovoltaicos é enviada para um dispositivo chamado inversor, que tem a função de converter esta energia contínua em energia alternada, pronta para ser utilizada.

Fachada Fotovoltaica: instalação

A instalação e integração de fachadas fotovoltaicas requerem um planeamento cuidadoso e competências especializadas para garantir um resultado ótimo em termos de eficiência energética e estética.

Projeto e avaliação do contexto

Antes de prosseguir com a instalação, é fundamental avaliar a exposição solar das fachadas do edifício. As fachadas viradas a sudeste ou sudoeste são ideais, pois recebem uma maior quantidade de luz solar direta. O projeto deve ter em consideração quaisquer sombras causadas por edifícios vizinhos ou obstáculos naturais.

É necessário calcular cuidadosamente a capacidade de carga das fachadas para garantir que possam suportar de forma segura os painéis solares e os sistemas de fixação, especialmente em áreas sujeitas a fortes ventos ou cargas de neve. Com base, então, nas necessidades específicas do projeto, é selecionada a tecnologia dos painéis solares mais adequada, que pode incluir módulos de silício policristalino, filme fino ou painéis fotovoltaicos flexíveis.

Instalação e integração

A instalação dos painéis fotovoltaicos pode ser realizada utilizando diversas técnicas de montagem. Os painéis podem ser pré-montados em módulos multi-painel ou conectados individualmente, dependendo das dimensões e preferências do projeto. São utilizados sistemas de fixação especialmente projetados para fachadas, que podem ser do tipo vertical ou horizontal. Estes sistemas devem garantir uma forte aderência dos painéis à superfície do edifício.

Durante a instalação, é essencial manter a estética global do edifício, prestando atenção à disposição dos painéis para garantir um aspecto coerente com o design arquitetônico. Por fim, os painéis solares devem ser corretamente cabeados e conectados ao inversor ou à unidade de controle. Este passo é fundamental para transformar a energia solar em energia utilizável para o edifício.

Manutenção e monitorização

Uma vez instalados, os painéis fotovoltaicos requerem uma manutenção periódica para garantir um funcionamento ótimo. Esta manutenção pode incluir a limpeza dos painéis, a inspeção dos sistemas de fixação e a verificação das conexões elétricas. É importante implementar sistemas de monitorização de desempenho para acompanhar a eficiência energética dos painéis solares ao longo do tempo. Estes sistemas permitem detectar rapidamente quaisquer problemas e otimizar a produção de energia.

O vídeo a seguir é o primeiro de uma série de tutoriais do software fotovoltaico com o qual, entre outras coisas, poderá projetar seu sistema integrado em uma fachada de um edifício posicionado com inclinação a 90°, modelando a área da fachada fotovoltaica, redimensionando a área efetiva de instalação e selecionando o campo fotovoltaico com a ajuda do assistente.

Fachada Fotovoltaica: vantagens e desvantagens

É essencial compreender tanto as vantagens quanto as desvantagens associadas a esta tecnologia.

  • Vantagens:
    • produção de energia integrada: uma das principais razões pelas quais as fachadas fotovoltaicas estão ganhando popularidade é sua capacidade de transformar passivamente a luz solar em eletricidade. Isso significa que os edifícios podem se tornar geradores de energia, contribuindo para a redução da dependência das redes elétricas tradicionais;
    • eficiência energética: estes painéis podem reduzir a quantidade de calor solar que entra no edifício durante os dias quentes, ajudando a manter uma temperatura interna confortável e reduzindo a necessidade de sistemas de refrigeração;
    • estética aprimorada: ao contrário dos tradicionais painéis solares montados nos telhados, as fachadas fotovoltaicas podem ser integradas diretamente na arquitetura do edifício, permitindo aos arquitetos criar edifícios esteticamente agradáveis que produzem energia ao mesmo tempo;
    • maximização do espaço: ao utilizar as fachadas dos edifícios para a produção de energia, não é necessário dedicar espaços adicionais para a instalação de painéis solares, o que é particularmente vantajoso em áreas urbanas onde o espaço é limitado;
    • redução das emissões de carbono: os edifícios que produzem sua própria energia reduzem a necessidade de extrair e utilizar combustíveis fósseis para eletricidade.
  • Desvantagens:
    • exposição solar limitada: as fachadas expostas de forma subótima ou sombreadas durante o dia podem não ser adequadas para a instalação de painéis solares;
    • custos iniciais: a instalação de fachadas fotovoltaicas pode implicar custos iniciais mais elevados em comparação com as soluções tradicionais de revestimento de construção;
    • eficiência inferior dos módulos thin film: embora os módulos thin film sejam flexíveis e adaptáveis a superfícies verticais, têm uma eficiência energética média inferior aos módulos policristalinos. Isso significa que podem ser necessários mais espaços para obter a mesma quantidade de energia;
    • orientação e inclinação: para maximizar a eficiência, os painéis fotovoltaicos devem estar corretamente orientados e inclinados em relação ao sol. Isso requer um design preciso e uma compreensão das condições locais.

Fachada Fotovoltaica: tipos

Cada tipo de módulo possui suas próprias aplicações e vantagens específicas, cuja escolha depende das necessidades do projeto, da disposição das fachadas do edifício e dos requisitos estéticos. As principais tecnologias utilizadas na realização de sistemas fotovoltaicos em fachadas são:

  • módulos de silício policristalino;
  • módulos de filme fino;
  • painéis fotovoltaicos flexíveis;
  • fachadas ventiladas fotovoltaicas.

Módulos de silício policristalino

Os módulos fotovoltaicos de silício policristalino são compostos por células solares policristalinas, feitas a partir de lingotes de silício fundido e depois cortadas em finas camadas. Estes módulos são frequentemente utilizados em sistemas residenciais e comerciais. No entanto, apesar de terem uma eficiência energética entre 18% e 20%, são menos adequados para fachadas verticais em comparação com superfícies horizontais, devido ao seu design rígido e aos desafios associados à instalação em paredes não planas.

Módulos de filme fino

Os módulos de filme fino, ou de película fina, são conhecidos por sua flexibilidade e adaptabilidade a superfícies verticais e onduladas. Esses módulos são feitos com materiais semicondutores finos, como silício amorfo, telureto de cádmio ou cobre-indio-gálio-selenio (CIGS). Embora tenham uma eficiência energética menor, com uma média de 9-10%, em comparação com os módulos policristalinos, sua flexibilidade os torna ideais para fachadas de edifícios. Eles podem “envolver” superfícies irregulares, permitindo uma maior integração arquitetônica sem comprometer a estética.

Painéis fotovoltaicos flexíveis

Esses painéis são um subconjunto dos módulos de filme fino e são caracterizados por uma notável flexibilidade. Eles são feitos com materiais ainda mais finos e leves, permitindo uma maior versatilidade na instalação. Esses painéis são especialmente adequados para superfícies curvas ou tridimensionais e podem ser usados para criar soluções arquitetônicas únicas.

Fachadas ventiladas fotovoltaicas

As fachadas de vidro fotovoltaico representam uma tecnologia emergente que utiliza as janelas dos edifícios para a produção de energia solar. Esses painéis finos, frequentemente feitos com tecnologia de filme fino, substituem o vidro tradicional nas janelas. Embora possam reduzir a radiação solar dentro dos edifícios, oferecem um potencial significativo para a integração de energia solar em edifícios existentes.

 

 

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