Painéis fotovoltaicos vs. painéis solares – diferenças

Neste artigo, vamos nos concentrar nas semelhanças e – acima de tudo – nas diferenças entre a tecnologia fotovoltaica e os coletores solares térmicos. Descubra como funcionam os dois sistemas, conheça os segredos de seu design e operação e descubra qual sistema é melhor: painéis solares ou fotovoltaicos?

Painéis fotovoltaicos e solares – diferenças e semelhanças

Primeiro, veremos as semelhanças entre os painéis fotovoltaicos e os coletores solares térmicos. Muitas pessoas as confundem porque ambas as soluções são instaladas em telhados de edifícios e ao nível do solo, utilizando estruturas concebidas para este fim específico. Outra semelhança entre as duas soluções é que elas utilizam energia solar .

Qual é a diferença entre painéis fotovoltaicos e painéis solares ?

Este é, no entanto, onde as semelhanças terminam porque a energia solar térmica é absorvida pelos dois sistemas para fins completamente diferentes. Os painéis fotovoltaicos são instalados para a conversão de energia térmica em eletricidade, enquanto os painéis solares convertem a radiação solar em calor. É por isso que essas soluções não competem entre si. Em vez disso, eles podem se complementar.

Como funcionam os coletores solares térmicos?

Você já sabe qual é a diferença entre painéis fotovoltaicos e painéis solares. Agora, é hora de olhar para o design dos dois sistemas. Os coletores solares térmicos absorvem a radiação solar que chega ao absorvedor, que transfere energia para o meio, geralmente uma solução de água e glicol. O meio fornece calor ao trocador na forma de água quente. Assim como os sistemas fotovoltaicos, os populares painéis solares operam com mais eficiência quando o sistema é direcionado para o sul. No entanto, ao contrário dos painéis fotovoltaicos, os coletores solares térmicos apresentam restrições significativas, pois só funcionam quando está ensolarado, o que leva a perdas significativas de calor em dias frios e nublados.

Tipos de coletor

Atualmente, existem dois tipos básicos de coletores solares térmicos: planos e vácuo. Devido às condições climáticas na Polônia, ambos os tipos operam com mais eficiência de abril até o final de outubro, quando o nível de insolação é mais intenso.

Coletores solares térmicos planos

Os coletores fotovoltaicos planos são um pouco semelhantes aos painéis fotovoltaicos do lado de fora porque o absorvedor de energia solar tem a forma de uma placa de metal plana. A partir da parte inferior, ele é conectado a um sistema de tubulação, no qual circula o meio que aquece a água quente armazenada no tanque. A base do funcionamento eficiente de todo o sistema é o isolamento térmico adequado, feito de lã mineral.

Coletores solares térmicos a vácuo

Por sua vez, nos coletores de vácuo, o absorvedor não é um todo integrado, mas é dividido em componentes colocados em tubos de vácuo separados. Cada tubulação é conectada a um barramento, no qual circula o meio de aquecimento que transfere o calor do sol para a água armazenada no trocador. O que é estagnação em colecionadores? Quando os painéis solares não retornam calor à água por um longo tempo, a insolação intensa pode causar estagnação ou vazamento. Este tipo de defeito não ocorre em painéis fotovoltaicos por se tratar de sistemas completamente diferentes.

Painéis solares versus painéis fotovoltaicos : qual é o princípio de funcionamento dos painéis fotovoltaicos?

Para entender a diferença entre painéis solares e fotovoltaicos, também é necessário conhecer o princípio de funcionamento do sistema fotovoltaico. Os painéis solares são feitos de silício , absorvem a energia solar e a convertem em eletricidade. A energia assim obtida pode ser utilizada para abastecer todo o tipo de instalações e equipamentos domésticos, de escritório, industriais ou agrícolas. Como podemos ver, o âmbito de aplicação da energia fotovoltaica é muito mais amplo do que o dos coletores solares térmicos, que são usados principalmente para produzir água quente sanitária. Os parâmetros da eletricidade gerada pelos painéis são ajustados pelo inversor, que é outro componente obrigatório de todo sistema. O inversor converte a corrente contínua em corrente alternada, que é a corrente nas tomadas dos sistemas domésticos. O que é muito importante, o sistema fotovoltaico funciona não só em dias ensolarados, mas durante todo o ano, também quando a insolação é menor. A energia excedente gerada no verão é transferida pelo prossumidor para a concessionária para “recuperar” algumas das reservas armazenadas nos meses de outono e inverno, quando o sistema fotovoltaico é menos produtivo. Isso reduz significativamente as contas de eletricidade.

Tipos de painéis fotovoltaicos

Ao fazer a pergunta: painéis solares ou fotovoltaicos , vale a pena focar – como no caso dos coletores solares térmicos – nos tipos de módulos fotovoltaicos disponíveis no mercado. Eles são divididos em monocristalinos e policristalinos.

Painéis monocristalinos

Como sugere o próprio nome, eles são feitos de silício monocristalino, e sua cor pode variar do azul escuro ao preto. Eles são produzidos pelo corte de cristais de silício e apresentam cantos chanfrados característicos. Distinguem-se pela boa resistência a danos mecânicos e temperaturas extremas, além de serem altamente eficientes.

Painéis fotovoltaicos policristalinos

Este tipo de painel é feito de silício policristalino produzido a partir de numerosos monocristais. É caracterizada por uma cor azul clara e bordas de cristal distintas. As células, no entanto, são em forma de quadrado. Os painéis fotovoltaicos policristalinos são considerados menos eficientes e mais vulneráveis a altas temperaturas. No entanto, eles são populares por serem mais baratos que os módulos monocristalinos. Considerando a estrutura dos painéis fotovoltaicos, vale destacar o uso do silício. O precursor da síntese de silício puro é o tetracloreto de silício e, por esse motivo, é considerado como utilizado na indústria fotovoltaica. A gama de produtos do Grupo PCC inclui tetracloreto de silício e tetracloreto de silício ultrapuro. O tetracloreto ultrapuro, no qual a pureza declarada do produto é de 99,9999%, é particularmente popular. A pureza garantida permite obter uma qualidade ainda maior do silício sintetizado. A operação do sistema fotovoltaico é complicada apenas em teoria. O painel fotovoltaico é composto por uma célula fotovoltaica, moldura, vidro especial e filme. Assim, o projeto dos painéis fotovoltaicos é relativamente simples.

Painéis fotovoltaicos vs coletores solares térmicos – pontos fortes e fracos

Ao comparar tecnologias como painéis solares e fotovoltaicos, vale a pena considerar os pontos fortes e fracos de ambas as soluções. Como você já sabe, os coletores solares térmicos não são tão versáteis quanto os sistemas fotovoltaicos, que são usados não apenas para aquecer água, mas também para fornecer eletricidade gratuita do sol a vários equipamentos elétricos. Pontos fortes dos sistemas fotovoltaicos:

• funcionamento durante todo o ano,
• permitindo a independência energética,
• nenhuma manutenção complicada é necessária,
• elegíveis para subsídios,
• fonte de energia renovável e ecologicamente correta,
• potencial de redução das contas de energia elétrica.

Pontos fracos da energia fotovoltaica:

• o desempenho do sistema depende da insolação,
• alto custo inicial de investimento,
• geração de eletricidade apenas por dia,
• necessidade de designar uma área de instalação dedicada,
• lucratividade depende de regulamentações legais.

Pontos fortes dos coletores solares térmicos:

• possibilidade de produzir água quente sem ligar o sistema de aquecimento,
• apoio do sistema de aquecimento central,
• eficiência energética,
• operação livre de manutenção e confortável.

Pontos fracos dos coletores solares térmicos:

• principalmente adequado para o aquecimento de água quente sanitária,
• geração de calor apenas em dias ensolarados,
• alto custo inicial de investimento,
• risco de estagnação ou fuga dos painéis solares em caso de utilização inadequada do calor da água quente sanitária.

Painéis solares vs. painéis fotovoltaicos – custos de aquisição e operação

Outro aspecto da comparação entre painéis fotovoltaicos e coletores solares térmicos é a questão dos custos operacionais dos dois sistemas. O custo inicial deve ser considerado em ambos os casos; no entanto, os painéis solares tendem a envolver custos mais baixos do que os fotovoltaicos. O custo final do investimento depende de vários fatores, incluindo: o tipo e número de células utilizadas, a capacidade total do sistema fotovoltaico ou a quantidade de calor a ser fornecida pelo coletor solar térmico. Vale lembrar também que os coletores planos são mais baratos que os coletores a vácuo, e os painéis policristalinos são mais baratos que as células monocristalinas. Embora ambos os sistemas sejam praticamente isentos de manutenção, os custos operacionais devem incluir o custo da inspeção anual do sistema, manutenção e substituição de pilhas ou baterias usadas . Do ponto de vista econômico, o período de retorno é crucial. Dependendo do tipo de sistema e se a compra foi suportada por um subsídio externo, um investimento em painéis solares e fotovoltaicos pode ser pago em vários ou dezenas de anos.

Quem deve escolher os painéis solares e quem deve escolher os fotovoltaicos?

Você já sabe a diferença entre painéis fotovoltaicos e solares e os pontos fortes e fracos de ambas as soluções. Agora é a hora de considerar quando é aconselhável escolher coletores solares térmicos e quando o sistema fotovoltaico é melhor. Se:

• a sua prioridade é o aquecimento de água quente sanitária,
• você deseja uma solução para apoiar o funcionamento do sistema de aquecimento,
• pretende combinar o sistema solar com uma bomba de calor ou caldeira de condensação,

o investimento em coletores fotovoltaicos é uma boa ideia. No entanto, se a sua prioridade é tornar-se independente do fornecimento de eletricidade da rede, reduzir as contas de eletricidade e encontrar uma fonte de energia renovável ecologicamente correta, que possa ser usada para diferentes finalidades, considere investir em um sistema fotovoltaico residencial.

Conclusão: painéis fotovoltaicos ou painéis solares ?

Como você pode ver, a resposta para a pergunta: qual é o melhor – painéis solares ou painéis fotovoltaicos, depende em grande parte das necessidades individuais de cada investidor. Um aspecto crucial do processo de tomada de decisão é a especificação detalhada do uso do sistema solar, bem como a análise de custo-benefício. A instalação de colectores solares térmicos permite a produção de água quente sanitária no verão sem recurso a equipamento de aquecimento. Por sua vez, um sistema fotovoltaico residencial permite o uso de eletricidade durante todo o ano e o armazenamento do excedente de eletricidade gerado na rede. Independentemente da sua escolha final, ela deve ser cuidadosamente pensada.