Fotovoltaica integrada em edifícios
Cobertura solar situada no estacionamento da Universidade Autónoma de Madri (Madri, Espanha).
Muitas instalações fotovoltaicas encontram-se com frequência situadas nos edifícios: normalmente situam-se sobre um telhado já existente, ou bem se integram em elementos da própria estrutura do edifício, como entra luzes, claraboias ou fachadas.
Alternativamente, um sistema fotovoltaico também pode ser montado fisicamente separado do edifício, mas conectado à instalação elétrica do mesmo para fornecer energia. Em 2010, mais de 80 % dos 9000 MWp de fotovoltaica que a Alemanha tinha em funcionamento por então, se tinham instalado sobre telhados
A fotovoltaica integrada em edifícios (BIPV, em suas siglas em inglês) está a incorporar-se de forma a cada vez mais crescente como fonte de energia elétrica principal ou secundária nos novos edifícios domésticos e industriais, e inclusive em outros elementos arquitectónicos, como por exemplo pontes. Teçe-las com células fotovoltaicas integradas são também bastante comuns neste tipo de integração.
Segundo um estudo publicado em 2011, o uso de imagens térmicas tem demonstrado que os painéis solares, sempre que exista uma brecha aberta pela que o ar possa circular entre os painéis e o teto, proporcionam um efeito de refrigeração passiva nos edifícios durante o dia e também ajudam a manter o calor acumulado durante a noite.
Fotovoltaica de conexão à rede
Uma dos principais aplicativos da energia solar fotovoltaica mais desenvolvida nos últimos anos, consiste nas centrais conectadas à rede para fornecimento elétrico, bem como os sistemas de autoconsumo fotovoltaico, de potência geralmente menor, mas igualmente ligados à rede elétrica.
Componentes de uma central solar fotovoltaica
Uma central solar fotovoltaica conta com diferentes elementos que permitem seu funcionamento, como são os painéis fotovoltaicos para a captação da radiação solar, e os inversores para a transformação da corrente contínua em corrente alternada. Existem outros, os mais importantes se mencionam a seguir:
Painéis solares fotovoltaicos
Geralmente, um módulo ou painel fotovoltaico consiste numa associação de células, encapsulada em duas capas de EVA (etileno-vinilo-acetato), entre uma lâmina frontal de vidro e uma capa posterior de um polímero termoplástico (frequentemente emprega-se o tedlar) ou outra lâmina de cristal quando se deseja obter módulos com algum grau de transparência.Muito frequentemente este conjunto é enquadrado numa estrutura de alumínio anodizado com o objectivo de aumentar a resistência mecânica do conjunto e facilitar a ancoragem do módulo às estruturas de suporte.
As células empregadas mais comuns nos painéis fotovoltaicos são de silício, e pode-se dividir em três subcategorias:
- As células de silício monocristalino estão constituídas por um único cristal de silício, normalmente manufaturado mediante o processo Czochralski. Este tipo de células apresenta uma cor azul escuro uniforme.
- As células de silício policristalino (também chamado multicristalino) estão constituídas por um conjunto de cristais de silício, o que explica que o seu rendimento seja algo inferior ao das células monocristalinas.Caracterizam-se por uma cor azul mais intenso.
- As células de silício amorfo. São menos eficientes que as células de silício cristalino mas também menos caras. Este tipo de células é, por exemplo, o que se emprega em aplicativos solares como relógios ou calculadoras.
Inversores
A corrente elétrica contínua que proporcionam os módulos fotovoltaicos se pode transformar em corrente alternada mediante um aparelho eletrônico chamado inversor e injetar na rede elétrica (para venda de energia) ou bem na rede interior (para autoconsumo).
O processo, simplificado, seria o seguinte:
- Gera-se a energia a baixas tensões (380-800 V) e em corrente contínua.
- Transforma-se com um inversor em corrente alternada.
- Em centrais de potência inferior a 100 kWp injeta-se a energia diretamente à rede de distribuição em baixa tensão (400 V em trifásico ou 230 V em monofásico).
- E para potências superiores aos 100 kWp utiliza-se um transformador para elevar a energia a média tensão (15 ou 25 kV) e injeta-se nas redes de transporte para seu posterior fornecimento.
