El panell solar fotovoltaic converteix els raigs solars en energia elèctrica

Vols saber més sobre les plaques solars? Comprendre els seus tipus, funcions i avantatges

Instal·lació de plaques solars fotovoltaiques

Has pensat en una manera més sostenible d'obtenir energia? Una de les fonts alternatives i renovables que ha anat creixent i guanyant cada cop més espai entre els brasilers és la solar. El Brasil és un mercat excel·lent per al sector energètic, ja que la radiació solar mitjana que cau a la superfície del país és de fins a 2300 quilowatts-hora per metre quadrat (kWh/m²), segons l'Atles Solarimètric de Cepel.

Malgrat alguns incentius per a l'ús d'aquest tipus d'energies renovables (important ja que permet reduir les preocupacions pel que fa als embassaments de les centrals hidroelèctriques, que en els darrers anys han patit la manca de pluja i l'excés d'insolació), encara es poden observar alguns dubtes entre els consumidors i els interessats a aplicar aquest sistema a les seves llars o als seus negocis. Com funciona? Quin és el cost de la seva instal·lació? El retorn financer és beneficiós? On comprar? Les preguntes són moltes. Bé, anem a les respostes!

Un sistema d'energia solar fotovoltaica (o "sistema d'energia solar" o fins i tot "sistema fotovoltaic") és un model en el qual els components del teu kit treballen per captar l'energia solar i convertir-la en electricitat. Més informació a l'article: "Què és l'energia solar i com funciona el procés de generació d'electricitat mitjançant la radiació solar?".

L'energia produïda es pot utilitzar llavors per subministrar la xarxa elèctrica a gran escala, com per exemple en les plantes solars (sector energètic comercial), però també es pot generar a escales més petites i residencials (energia solar per a ús domèstic). A més del sistema solar per generar electricitat, també n'hi ha un d'energia tèrmica, que pretén aprofitar la radiació solar per escalfar aigua.

Els sistemes d'energia solar fotovoltaica tenen uns components bàsics, agrupats en tres blocs diferents: el bloc generador, el bloc de condicionament d'energia i el bloc d'emmagatzematge. Cada grup està format per components amb funcions específiques.

  • Bloc generador: panell solar; cables; estructura de suport.
  • Bloc de condicionament de potència: inversors; controladors de càrrega.
  • Bloc d'emmagatzematge: piles.

Però en tot això, què és una placa solar fotovoltaica? Es considera el cor dels sistemes i forma part del primer bloc, el de la generació d'energia. La seva funció específica és convertir l'energia solar en electricitat. El nombre de plaques solars necessàries varia en funció de la demanda energètica de la llar.

Com funciona el panell solar?

Les plaques solars generen electricitat a partir del sol d'una manera molt senzilla. A més que l'energia fotovoltaica es considera neta ja que no genera residus més enllà de les plaques i no causa danys al medi ambient, els panells que transformen la llum solar en energia elèctrica requereixen un manteniment mínim. Un panell solar fotovoltaic està format per un conjunt de cèl·lules fotovoltaiques que tenen electrons (partícules carregades negativament que giren al voltant dels nuclis dels àtoms) i aquests, al seu torn, en ser impactats per la radiació solar, es mouen generant un corrent elèctric. Per aquest motiu, són necessàries inspeccions periòdiques per comprovar si hi ha acumulació de pols, fulles o altres interferències (com ara restes d'ocells) al panell. En general, la pluja és suficient per mantenir el panell lliure de residus, però quan no ho és, només cal netejar-lo amb un drap humit i detergent neutre, sempre amb guants de goma i comprovant si hi ha cables solts o oxidats (cosa que passa principalment a les regions més humides o salades). per evitar accidents.

Mida i vida útil

Les mides i els pesos dels panells solars són força variables. N'hi ha de molts tipus i variacions, però un panell és, de mitjana, aproximadament un metre quadrat, i pesa poc més de 10 quilos. Un panell d'aquestes proporcions té unes 36 cèl·lules fotovoltaiques, sent capaç de produir uns 17 volts, i una potència de fins a 140 watts.

Els models existents generalment oscil·len entre els cinc i els 300 watts de potència màxima, depenent de la finalitat del seu ús i de la tecnologia adoptada. A més, es poden instal·lar diverses plaques fotovoltaiques, que es poden disposar de diferents maneres, permetent treballar amb moltes variacions de sistemes d'energia solar. Un panell solar té una vida útil d'aproximadament 25 anys, sent molt pràctic ja que no necessita un manteniment pesat (recordant que altres components del sistema poden tenir una vida útil més llarga o més curta en comparació amb aquesta). El temps d'amortització del sistema fotovoltaic és variable i depèn de la quantitat d'energia que requereixi la propietat. Malgrat això, l'avantatge del sistema domèstic és l'economia: un cop arribat a aquest temps d'amortització, la factura de l'energia ja no s'ha de pagar. Energia solar que es converteix en electricitat "gratuïta"! Molts diners poden acabar en estalvis en lloc de gastar-se sense gaire benefici.

Hi ha tres tipus bàsics de plaques solars fotovoltaiques

Panell solar monocristal·lí

Plaques solars monocristal·lines

Tenen un alt rendiment, i estan fets de cèl·lules de silici monocristal·lí, és a dir, cada cèl·lula està formada per un únic cristall d'aquest element. El procés de fabricació d'aquests panells és complex, ja que requereix la producció de monocristalls de silici d'alta puresa per a cada cèl·lula fotovoltaica.

Placa solar policristalina

Plaques solars policristalines

Menys eficient que el panell anterior; a les policristalines, les cèl·lules estan formades per diversos cristalls, no només per un. El resultat final és una cèl·lula fotovoltaica que sembla un vidre trencat.

panell de pel·lícula fina

Panells de pel·lícula fina

El material fotovoltaic es diposita directament sobre una superfície (que pot ser metàl·lica o de vidre) per formar el panell. Tot i ser més econòmiques, tenen una eficiència energètica molt menor, el que fa necessària una superfície molt més gran per compensar.

Com triar?

L'elecció del tipus i nombre de panells a instal·lar depèn de diversos aspectes, com ara:

  • demanda d'energia;
  • Propòsit de l'ús d'energia;
  • Ubicació d'instal·lació del sistema;
  • Espai disponible.

On instal·lar?

Els panells solars residencials solen instal·lar-se a les cobertes (terrat), però, hauríeu de tenir en compte algunes recomanacions:

  • La generació d'electricitat per plaques solars es pot veure perjudicada pels vents, les ombres i les superfícies reflectants, que interfereixen, reduint l'eficiència del procés;
  • És important que hi hagi una bona circulació d'aire al lloc perquè les cèl·lules no s'escalfin en excés;
  • El sostre ha de ser resistent al pes dels panells.

La inclinació i l'orientació dels panells també poden interferir amb la seva eficiència. En el cas del Brasil, situat a l'hemisferi sud de la Terra, el panell solar instal·lat ha d'enfrontar-se al nord veritable (que no és el mateix nord que el dona la brúixola). Per als països de l'hemisferi nord, el panell solar ha d'estar orientat cap al sud. El nord magnètic, on apunta una brúixola estàndard, està alineat amb els pols de la Terra i es mou constantment, encara que lleuger. El nord veritable és el que es veu en un mapa de paper i és constant.

Obteniu més informació sobre com instal·lar energia solar a casa vostra. Vegeu també el vídeo sobre com funciona el panell solar (en anglès).

Recordeu assegurar-vos que els components utilitzats estan certificats per l'Institut Nacional de Metrologia, Qualitat i Tecnologia (Inmetro), que va implementar l'Ordenança núm. 357 l'any 2014, amb l'objectiu d'establir normes per als equips de generació Fotovoltaica.

L'energia solar és un dels recursos renovables més prometedors al Brasil i al món, ja que provoca uns impactes ambientals mínims i redueix la petjada de carboni dels consumidors: minimitzaran les seves emissions escollint una manera d'obtenir energia amb un potencial nociu baix.

Malauradament, encara hi ha pocs incentius i línies de finançament per a aquest tipus d'energia al Brasil, encara de difícil accés i amb poca aplicabilitat. Es preveu que, amb l'augment del consum dels sistemes d'energia fotovoltaica, apareguin nous incentius, més aplicables i accessibles a l'habitatge comuna.

Desavantatges

Encara que l'ús de l'energia solar es considera net, l'ús de plaques solars pot ser problemàtic. Això és perquè, a més de ser car, els especialistes ja estan preocupats pel que es farà amb milers de plaques solars al final de la seva vida útil.

El Ministeri de Medi Ambient del Japó ha advertit que el 2040 el país produirà 800.000 tones de residus solars.

L'Agència Internacional d'Energies Renovables calcula que el 2050 el nombre de plaques solars serà de 75 milions, amb un pes de 250.000 tones. La qual cosa pot ser un gran problema en termes de residus sòlids, segons els científics.

Com es reciclen les plaques solars?

El reciclatge de plaques solars encara no és viable econòmicament. Tot i que tenen materials valuosos com el coure i la plata, no valen tant com els telèfons mòbils i altres dispositius.

Per això, l'Institut d'Investigació d'Energia Elèctrica afirma que la millor solució per al destí de les plaques solars, de moment, són els abocadors.

Tanmateix, a l'estat de Washington, als Estats Units, es va aprovar una legislació que obliga als fabricants de panells solars a tenir un pla de reciclatge dels seus productes.

A Europa, el juny de 2018 es va inaugurar la primera planta de reciclatge de panells solars.



$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found