Sistema fotovoltaico no inverno: funciona mesmo?

Muitos acreditam (erroneamente) que a energia solar fotovoltaica é vantajosa apenas durante o verão. Não há dúvida de que o funcionamento da energia solar fotovoltaica está relacionado à luz do sol, que é mais presente no verão do que no inverno, mas mesmo assim, nesta estação é possível aproveitar ao máximo as características de um sistema fotovoltaico. Analisemos como e por que este período pode ser bem aproveitado.

O rendimento dos painéis solares durante os meses de inverno é influenciado por vários fatores como a localização geográfica, possíveis sombreamentos, manutenção, exposição dos painéis, etc. Para calcular com precisão o rendimento real dos painéis solares, é importante considerar todos os fatores mencionados.

Neste sentido, pode ser útil o uso de um software fotovoltaico que pode ser baixado gratuitamente para avaliar as sombras, calcular a irradiação solar e considerar as várias perdas energéticas.

Sistema fotovoltaico no inverno: como funciona

Embora a quantidade de energia solar disponível no inverno seja menor em comparação com os meses de verão, um sistema fotovoltaico ainda pode ser vantajoso mesmo durante a estação de inverno. Isso ocorre porque a energia produzida depende da luz solar, não da intensidade do seu calor.

Durante este período do ano, o sistema produz em menor escala devido à menor quantidade de horas de luz solar e à maior frequência de dias nublados ou chuvosos.

É importante notar que temperaturas muito altas podem reduzir a eficiência do sistema. Os módulos fotovoltaicos funcionam melhor quando a temperatura está abaixo de 25°C. Os dias de inverno claros e com baixas temperaturas representam as condições ideais para o máximo rendimento de um sistema fotovoltaico.

Por outro lado, o calor excessivo pode reduzir a eficiência das células fotovoltaicas devido ao superaquecimento, resultando em uma diminuição da potência gerada. Portanto, o frio não é inimigo da energia solar fotovoltaica. Com as condições adequadas, o sistema pode até mesmo render melhor do que no verão.

Quanto um sistema fotovoltaico produz no inverno?

Os painéis solares fotovoltaicos precisam de condições ideais para garantir a máxima eficiência energética. Em particular, os módulos requerem uma temperatura externa moderada, uma boa irradiação solar durante o dia e uma baixa nebulosidade para operar de forma eficaz. Durante o inverno, o rendimento do sistema pode diminuir para 10-30% da sua capacidade produtiva, dependendo do tipo de módulos instalados.

Os painéis solares fotovoltaicos de última geração são projetados para manter uma alta produção de energia elétrica mesmo em condições de céu nublado, graças às células fotovoltaicas altamente sensíveis.

Considerando um rendimento de inverno de 10-30% em relação à capacidade nominal, com módulos de potência de 300-400 Wp, a produção pode variar de 30-120 Wp. Para otimizar a eficiência do sistema no inverno, é aconselhável instalar um sistema de armazenamento fotovoltaico, ou seja, baterias para armazenar o excesso de energia elétrica produzida nos dias ensolarados, a fim de compensar a queda de rendimento nos dias chuvosos, particularmente nublados ou durante tempestades de neve.

Quanto um sistema fotovoltaico de 6 kW produz no inverno?

Um sistema fotovoltaico de 6 kW produz menos energia durante o inverno em comparação com as outras estações. Com uma produção média anual de 8.000 kWh, ou cerca de 21,9 kWh por dia, a produção no inverno pode cair para cerca de 2,2-6,5 kWh por dia. Portanto, nos três meses de inverno, a produção total pode ser estimada em cerca de 198-585 kWh, enquanto nos três meses de máxima eficiência, a produção pode chegar a 1.971 kWh.

Como melhorar o seu rendimento?

Existem várias estratégias que podem aumentar a eficiência dos sistemas fotovoltaicos mesmo nos meses mais frios. Quando otimizados e corretamente posicionados, esses sistemas podem manter uma produção energética significativa mesmo durante o inverno. Vejamos os principais métodos para melhorar o rendimento:

• limpeza periódica dos painéis solares: a limpeza dos painéis fotovoltaicos é essencial para garantir que a luz solar alcance eficazmente as células. Durante o inverno, o acúmulo de sujeira, poeira ou neve pode reduzir a eficiência do sistema. As chuvas de inverno também podem contribuir para a limpeza natural dos painéis, sendo úteis para manter a eficiência do sistema;
• instalação de sistemas de armazenamento: a instalação de sistemas de armazenamento, como baterias ou outras soluções de armazenamento de energia, permite armazenar a energia produzida durante as horas de luz solar para utilizá-la quando a produção direta é limitada. Esta estratégia é particularmente eficaz quando os dias são mais curtos e durante as horas noturnas;
• otimização do ângulo de exposição do painel: o ângulo de exposição dos painéis solares é fundamental para maximizar a absorção da luz solar. Durante o inverno, ajustar o ângulo dos painéis pode ajudar a capturar de forma mais eficaz a luz solar disponível, compensando a menor altura do sol no céu e contribuindo para manter um rendimento mais consistente ao longo do ano;
• instalação de otimizadores fotovoltaicos: o uso de otimizadores fotovoltaicos pode melhorar significativamente o rendimento do sistema durante o inverno. Esses dispositivos desempenham um papel importante ao ajustar com precisão o chamado ponto de potência máxima para cada módulo individual ou para cada grupo de painéis conectados em uma string. Esse processo garante que cada painel solar opere em seu pico de eficiência, independentemente das condições ambientais ou operacionais a que possa estar exposto. Na concepção de sistemas fotovoltaicos com otimizadores, o software fotovoltaico permite escolher o tipo de otimizador de string SolarEdge tanto para um único módulo quanto para dois módulos e configurar automaticamente as strings de otimizadores para cada inversor.

Energia solar fotovoltaica no inverno

Existem várias dicas úteis para melhorar a eficiência de um sistema fotovoltaico nos meses de inverno:

• projetar o sistema: determinar os componentes e a potência necessária com base nas cargas e necessidades dos usuários ajuda a reduzir as sobredimensões e a conter os custos de investimento e manutenção;
• maximizar a orientação e a inclinação: a exposição ideal é para o Sul; a produção diminui cerca de 3% se a orientação for de 45° Sul-Leste ou Sul-Oeste e diminui até 25% para ângulos maiores;
• evitar sombras: as sombras projetadas nos painéis solares por edifícios e árvores reduzem a área irradiada, alteram o comportamento das células e, consequentemente, diminuem a produção. Para evitar que os painéis façam sombra uns nos outros, é necessária uma distância mínima de cerca de 5 metros entre cada fileira;
• dimensionar adequadamente o sistema de armazenamento: considerar a instalação de um sistema de armazenamento de energia, como baterias de armazenamento, para armazenar a energia produzida durante as horas de luz solar e utilizá-la quando necessário;
• integrar com bombas de calor: integrar o sistema fotovoltaico com uma bomba de calor para aquecimento, aproveitando a energia solar para melhorar a eficiência energética da habitação;
• posicionar inversores e otimizadores: garantir que os inversores e os otimizadores estejam corretamente posicionados e bem ventilados para garantir um funcionamento ideal e uma longa vida útil;
• alterar os hábitos de consumo: adotar hábitos de consumo de energia mais eficientes, como o uso de eletrodomésticos de alta eficiência e a redução do consumo durante as horas de pico;
• utilizar automação residencial: implementar sistemas de automação residencial para gerir de forma inteligente a energia produzida e consumida, otimizando o seu uso de acordo com as necessidades do usuário e as condições meteorológicas;
• monitorar os consumos: monitorar constantemente os consumos energéticos para identificar desperdícios;
• fazer uma manutenção regular: pelo menos uma intervenção anual de manutenção ordinária e limpeza, realizada por pessoal qualificado e de acordo com as normas de segurança. A falta de limpeza dos módulos pode reduzir a eficiência da energia solar em até 10%;
• aderir às comunidades energéticas: considerar a participação em comunidades energéticas para compartilhar e otimizar a energia produzida com outros usuários da região.