Folha de dados do painel solar: o que você precisa saber
Saiba o que você está comprando. Veja aqui tudo o que você precisa saber para analisar rapidamente a folha de dados do seu painel solar.
Parte 1: Temperatura e potência do painel solar
Será que um painel solar com uma potência máxima de 260 Watts (Power Output - Pmax) realmente produz 260 Watts por hora quando está em seu telhado sob o sol escaldante?
Resposta curta: não!
Painel solar: Condições Padrão de Teste (STC)
A classificação de potência máxima em Watts (Pmax) em que os seus painéis solares são classificados é o que todo mundo se refere quando falam em "tamanho do painel solar" ou “potência do painel solar”. Se o seu instalador ou vendedor falar de um painel solar de "250 W ou 300 W painel", eles estão falando sobre a classificação de "potência máxima" dos painéis fotovoltaicos. Essa classificação baseia-se na produção de energia medida em condições de laboratório, "Condições Padrão de Teste" (STC - Standard Testing Conditions), que não representam as condições reais aqui no Brasil.
As condições de laboratório foram estabelecidas para manter a uniformidade nos padrões de medição dos painéis solares, ou seja, para que se compare "maçã com maçã", e não "maçã com banana". A razão pela qual foi criado um padrão mundial de teste é porque, como você vai ver abaixo, os painéis solares têm a sua produção de energia impactada por fatores variados.
Sob essas condições de laboratório, a placa solar é submetida a uma fonte de luz (termo técnico: irradiância) medida a 1000 W por metro quadrado. Em comparação com a vida real, os 1000 W/m² são equivalentes a um sol forte.
Veja também: Placa solar residencial
Isso em si não é um problema, aqui no Brasil temos sol forte, e a irradiância de 1000 W/m² é extremamente comum, em alguns lugares, inclusive, pode ser maior ainda. A questão é que a potência nominal do painel solar nas Condições Padrão de Teste baseia-se em um painel com uma temperatura de 25°C.
Pense nisto por um segundo. A temperatura do painel solar fotovoltaico é a temperatura que o próprio painel vai atingir quando estiver instalado em seu telhado. Essa temperatura é fundamental para o funcionamento do painel solar, pois todos os painéis solares perdem eficiência quando eles aquecem sob o sol escaldante.
Isso significa que, para produzir a sua potência máxima nominal (Pmax), conforme ele é classificado na ficha técnica, o painel solar não pode ficar mais quente do que 25°C. Na prática, um painel solar instalado no telhado da sua casa ou empresa ficará, em média, aproximadamente 20°C mais quente do que a temperatura ambiente daquele dia (imagine um grande painel preto exposto ao sol o dia inteiro no seu telhado – ele vai ficar quente!). Ou seja, um dia em que a temperatura ambiente estiver em 25°C, o seu painel solar vai estar, provavelmente, com uma temperatura de aproximadamente 45°C.
Dessa forma, você dificilmente consegue obter a potência nominal (Pmax) de seus painéis solares em um dia quente no Brasil. Que fique claro que isso não é um problema, mas, sim, uma característica do material do qual os painéis solares são feitos.
Painel solar: Temperatura Nominal de Operação da Célula
A boa notícia é que você pode calcular rapidamente quanta energia você vai produzir, no mundo real, analisando a ficha de especificações técnicas do painel solar (também conhecida como ficha de dados do painel solar). Todos os fornecedores respeitáveis irão lhe fornecer isso como parte do seu orçamento.
Exemplo de ficha técnica de um painel solar:
Veja como calcular a potência máxima de seus painéis solares em condições reais analisando a ficha de dados do painel solar.
Primeiro, procure na folha de especificações a parte que contém as "características de temperatura" (em inglês: TEMPERATURE COEFFICIENTS AND PARAMETERS ou THERMAL CHARACTERISTICS). Procure nessa parte da folha a Temperatura Nominal de Operação da Célula (em inglês: Nominal Operating Cell Temperature - NOCT) e o Coeficiente de Temperatura de Pmax (em inglês: Temperature coeffcient of Pmax). Veja na figura abaixo do que estamos falando:
A NOCT é a temperatura a que o painel solar chegou no laboratório quando submetido a 800 W/m² de irradiância (um dia de sol moderado) a uma temperatura ambiente de 20°C e um vento de 1m/s. Portanto, é uma medida mais realista da temperatura em que seus painéis provavelmente irão operar em um dia normal no seu telhado. Aqui você pode ver que o painel em questão chegará a 46°C nessas condições.
Todos os painéis solares perdem eficiência quando aquecem. O Coeficiente de Temperatura de Pmax nos diz o quanto de energia ele perde para cada °C que o painel estiver mais quente do que 25°C – lembre-se de que 25°C é a temperatura do painel em condições de laboratório, Condições Padrão de Teste (STC). O painel acima da Yingli vai perder 0,42% da sua potência máxima para cada grau acima de 25°C.
A NOCT nos disse que esse painel solar irá normalmente atingir 46°C. Veja como é fácil calcular quanto (%) esse painel vai perder de eficiência:
46°C - 25°C = 21°C => 21 x 0,42% = 8,82%
Ou seja, a potência máxima real desse painel solar em questão ficará em média 8,82% abaixo daquela informada na folha técnica. Então, esse painel com potência nominal informada de 260 Watts em Condições Padrão de Teste, na vida real, terá por volta de 237 Watts de potência, ou seja, aproximadamente 8,82% menos que os 260 Watts informados na ficha.
Esse é um número melhor de usar com a potência máxima nominal nas Condições Padrão de Teste em laboratório (STC) porque leva em conta o desempenho dos painéis submetidos a uma temperatura mais aproximada da vida real no Brasil.
Em alguns países, como nos EUA, a potência que acabamos de calcular acima é informada já na ficha técnica. E ainda melhor do que isso, se o painel é aprovado para uso na Califórnia, eles realmente mediram a potência em um laboratório independente, de modo que você não precisa confiar somente nos dados informados pelo fabricante. Quando eles começaram a fazer isso, em 2009, descobriram que os números reais dos painéis solares medidos nos laboratórios californianos eram piores do que as especificações informadas pelos fabricantes em uma média de 6%. Como curiosidade, veja a lista de painéis testados na Califórnia dessa maneira e confira o modelo do seu painel e o desempenho dele em comparação com o informado na ficha técnica.
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Potência, tolerância e eficiência
No capítulo anterior, falamos detalhadamente sobre a potência máxima (Pmax) do painel solar que é mostrada na ficha técnica e sobre a comparação desse número com a nossa realidade aqui no Brasil. Ensinamos que a temperatura afeta o desempenho do painel solar e como calcular a potência real do painel solar de acordo com a temperatura ambiente.
Agora, iremos mostrar outras informações muito importantes sobre a ficha técnica do painel solar que você deve analisar quando estiver escolhendo o painel solar fotovoltaico.
A folha de dados dos painéis solares, à primeira vista, parece um pouco “assustadora” com gráficos e um monte de informação técnica. A boa notícia é que, na verdade, apenas 4 desses números precisam ser compreendidos por você – O CONSUMIDOR FINAL. Os outros números são para os eletrotécnicos e engenheiros eletricistas que vão projetar o seu sistema fotovoltaico, os quais precisam saber os tipos de cabo e qual é a melhor configuração do seu inversor solar.
Os 4 números que você deve procurar no painel solar são os seguintes:
1. Potência máxima do painel solar (Pmax - STC)
Esse é o número a que as pessoas se referem quando falam em "tamanho" do painel solar. Por exemplo, um painel solar 250 W tem uma "potência máxima" de 250 W. Nós falamos em detalhes sobre a potência máxima do painel solar no capítulo anterior e explicamos que esse número é medido em condições de laboratório que não representam as condições reais aqui no Brasil de quando a placa solar estiver em seu telhado.
2. Tolerância de potência (Power Output Tolerances)
Esse é o intervalo que o fabricante do painel solar fotovoltaico está dizendo que o módulo pode se desviar de sua potência máxima (Pmax – STC). Por exemplo: se você tivesse +10%/-10% de tolerância de potência em um painel fotovoltaico de 250 W, isso quer dizer que, na realidade, esse painel pode ter entre 225 W e 275 W.
Hoje em dia, é cada vez mais comum ter uma tolerância de energia negativa de 0%. O que significa que o painel irá sempre ter a potência máxima nominal (Pmax – STC) superior ou igual à especificada na folha de dados. Uma tolerância de energia negativa de 0% é também um sinal de que o fabricante do painel solar tem um bom controle sobre seus processos produtivos e um controle de qualidade rigoroso. Portanto, o nosso conselho é que você procure painéis com uma tolerância de energia negativa de 0%.
3. Eficiência do painel solar (Module Efficiency)
Algumas fichas de dados de painel solar também informam a "eficiência da célula fotovoltaica". Não confunda a eficiência da célula com a eficiência do painel! A eficiência da célula se refere à eficiência da célula sozinha (a célula solar é aquela fatia de silício preta/azulada que fica dentro do seu painel solar), ou seja, estamos falando de uma célula sozinha em um laboratório sem o resto do painel solar (vidro, backsheet, encapsulante, caixa de junção etc.). A eficiência do painel solar fotovoltaico como um todo será sempre ligeiramente inferior à eficiência da célula fotovoltaica devido a diversos fatores (ex: o vidro que vai sobre a célula, por mais transparente que seja, filtra um pouco de luz que acaba atingindo a célula).
Para os painéis da tecnologia com base em silício cristalino (os mais comuns no mercado), uma eficiência boa é acima de 15%. Entre 15 e 14% é uma eficiência média, e abaixo de 14% é uma eficiência baixa. Para tecnologias de filme fino, como CIGS, eficiências acima de 12% são consideradas boas. Quanto maior a eficiência do painel solar, menor é a área de telhado de que você precisa para gerar a mesma quantidade de energia. Em um sistema residencial, o impacto é mínimo.
4. Potência máxima em NOCT
Nem todas as fichas de dados dos painéis solares têm esse número, mas a maioria das marcas de renome informam o dado. Se ele não estiver na lista, pode ser um sinal de que ele não é um dos melhores fabricantes.
Esse número é a potência máxima da placa fotovoltaica quando testada em condições mais severas e realistas do que a potência máxima nominal (Pmax –STC), que, como já falamos antes, é medida em condições de laboratório que não refletem a nossa realidade no Brasil. Ela é a potência medida com menos sol e temperaturas mais elevadas do painel. Ela será tipicamente entre 70-75% da potência informada como potência nominal (Pmax). Essa informação é útil porque mostra qual será a perda de potência do módulo em temperaturas mais altas e em situações com menos luz do sol.
Se você quiser ter uma ideia de qual painel solar fotovoltaico vai fornecer mais energia quando estiver no telhado de sua casa ou empresa, compare painéis que tenham a mesma potência máxima nominal (Pmax), observando qual é a potência máxima dele dentro das condições NOCT. O painel com o melhor desempenho em condições NOCT vai provavelmente gerar mais energia aqui no nosso Brasil ensolarado! Isso, é claro, depende das especificações informadas pelos fabricantes “sinceros”.
Agora você tem os quatro números que você precisa saber quando for escolher o seu painel solar.
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