A usina fotovoltaica consiste em uma produção em massa de energia elétrica

(energia fotovoltaica) por meio da captação e conversão de radiação solar em eletricidade

Uma usina fotovoltaica é um sistema de energia solar de grande porte que utiliza a radiação solar para produzir eletricidade. A usina é composta por painéis solares, ou módulos fotovoltaicos, que captam a luz do sol e a convertem em energia elétrica. Os painéis são conectados a um inversor que transforma a corrente direta produzida pelos módulos em corrente alternada, que pode ser transformada em corrente de média tensão pelo transformador. Um sistema de controle monitora a operação da instalação e a conecta à rede para disponibilizar a energia que é produzida.

A usina fotovoltaica precisa ser instalada em locais espaçosos e planos, onde seus painéis são montados no chão em posições favoráveis para captar o máximo de energia solar possível. Os painéis, por sua vez, são compostos por células fotovoltaicas, que podem ser fixas ou possuir um sistema que acompanha o movimento do Sol, chamado de “tracker”, garantindo um melhor aproveitamento da energia solar durante o dia.

Após a geração de corrente elétrica nas células fotovoltaicas, a corrente contínua (CC) é convertida em corrente alternada (CA) por meio de inversores, que alimentam a rede elétrica com grandes quantidades de energia.

A energia fotovoltaica é a energia obtida por meio da conversão direta da luz solar em eletricidade. O efeito fotoelétrico, relatado pelo físico Edmond Becquerel em 1839, pode ser entendido como o aparecimento de uma tensão elétrica nas extremidades da estrutura de um material semicondutor, produzida pela absorção da luz. A célula solar ou fotovoltaica é a unidade fundamental desse processo de conversão da luz solar em energia elétrica.

A energia fotovoltaica é considerada um tipo de energia renovável e limpa, que pode ser gerada para autoconsumo em instalações pequenas ou para abastecer estabelecimentos e indústrias em grandes usinas fotovoltaicas. Dessa maneira, além de poderem ser instaladas em residências, as placas fotovoltaicas podem ser conectadas à rede de energia, auxiliando na diminuição de custos. Há casos em que os painéis produzem mais energia do que necessário, possibilitando sua venda para a rede elétrica.

Existem três tipos de funcionamento do sistema da usina solar fotovoltaica, cada um feito para atender a uma demanda específica.

  • On grid: conectado à rede elétrica distribuidora da região, pode ser subdividido em geração para múltiplas unidades consumidoras, geração compartilhada e autoconsumo remoto.
  • Off grid: é desconectado da rede elétrica e tem como finalidade gerar e armazenar energia em lugares remotos.
  • Sistema híbrido: é a mistura entre os sistemas desconectados e conectados à rede elétrica. Geralmente, fornece energia para rede e armazena parte da produção excedente.

Célula fotovoltaica, ou célula solar, é um dispositivo capaz de converter a radiação solar diretamente em energia elétrica por meio do efeito fotovoltaico (criação de uma corrente elétrica pela exposição de radiação solar). Existem diversos tipos de células solares, que são classificadas de acordo com os materiais utilizados em seu processo de fabricação. Os principais tipos de células fotovoltaicas são produzidos em silício, podendo ser cristalino, monocristalino (mono-Si), policristalino (multi-Si) e silício amorfo (a-Si).

No geral, são usadas 36, 60 ou 72 células fotovoltaicas interligadas em série para montar uma placa solar fotovoltaica (também chamada de painel solar ou módulo fotovoltaico), equipamento responsável pela geração de energia fotovoltaica.

Você sabia que realizar a manutenção de placas solares é fundamental para aumentar a vida útil dos painéis? Para isso, é preciso planejar como será feita a conservação do equipamento para minimizar os custos e evitar potenciais falhas.

A limpeza pode ser feita por uma empresa especializada em assistência técnica ou até mesmo pelo usuário dos painéis solares. Nesse caso, é essencial verificar se a geração de energia está correta e se apresenta algum tipo de alteração de potência.

Acompanhe a seguir e entenda por que é importante realizar a manutenção de placas solares, como é feita e como isso pode ajudar na venda das placas fotovoltaicas. Confira!

Os sistemas de energia solar instalados em casas e edifícios exigem pouca manutenção. No entanto, esse cuidado é muito importante, pois as placas ficam constantemente sujeitas à poeira e à poluição, sobretudo em grandes centros urbanos.

Em algumas regiões onde chove muito, por exemplo, a água da chuva pode trazer dejetos e sujeiras que dificultam a correta captação da energia solar. Por isso, é recomendado que o usuário cheque e faça a limpeza periódica do sistema de uma a duas vezes ao ano.

Existem empresas e profissionais especializados que já estão acostumados a realizar o serviço, pois conhecem o procedimento e sabem quais os materiais e produtos mais adequados para a manutenção que não danificam os painéis. Assim, para garantir a potência na captação da fonte de energia e a durabilidade dos módulos, é essencial verificar com frequência o estado do sistema fotovoltaico.

Em comparação com outras tecnologias de geração de energia elétrica, as placas solares exigem uma manutenção simples e periódica para que seu desempenho e vida útil não sejam prejudicados. Os fornecedores do sistema podem realizar o acompanhamento, mas, em alguns casos, o próprio usuário pode realizar a limpeza por meio de instruções.

Existem três tipos de manutenções simples que podem ser feitas para manter o potencial dos painéis: a preditiva, a preventiva e a corretiva. Na manutenção preditiva, é preciso observar se as placas apresentam arranhões, rachaduras ou sinais de quebra do painel.

Já a preventiva consiste em realizar a limpeza para evitar perdas de eficiência do módulo, retirando camadas de sujeira, poeira ou folhas das árvores. A manutenção corretiva é feita pela assistência técnica da empresa fornecedora dos painéis solares. Ela é ideal para quando o usuário percebe a redução no desempenho e está tendo problemas com o sistema de energia solar fotovoltaico.

O planejamento da manutenção do sistema solar fotovoltaico e de sua frequência é determinado por diversos fatores, como condições ambientais do local de instalação, termos de garantia, tecnologia selecionada e eventuais variações sazonais. Em geral, os fabricantes apresentam as recomendações adequadas sobre a periodicidade da limpeza.

O ideal é que o usuário avalie, a cada 6 meses, o potencial de geração de energia das placas. A depender do local, se apresenta muita poeira e poluição, a limpeza deve ser feita ao menos duas vezes ao ano. Em alguns casos, dependendo do ambiente, a manutenção deve ser realizada a cada três meses.

Antes do processo de limpeza, é preciso fazer uma inspeção geral dos módulos para encontrar possíveis danos, como rachaduras e conexões soltas. O horário mais adequado para a manutenção é no início da manhã ou no final da tarde, quando os módulos apresentam menor temperatura em sua superfície.

A limpeza regular das placas solares é crucial por diversos motivos que impactam diretamente a eficiência e a longevidade dos equipamentos. Abaixo, detalhamos os principais benefícios e necessidades associados à manutenção periódica:

  1. Maximização da Eficiência Energética:
    • A presença de sujeira como poeira, pólen e fezes de pássaros pode reduzir a eficiência das placas solares, afetando a geração de eletricidade. o Painéis limpos garantem que a máxima quantidade de luz solar seja absorvida, aumentando a eficiência na conversão de energia solar em elétrica.
    • A sujeira acumulada pode bloquear até 25% da luz solar, resultando em uma diminuição significativa na produção de energia.
  2. Prevenção de Danos e Prolongamento da Vida Útil:
    • A limpeza regular ajuda a evitar a formação de pontos quentes que podem causar rachaduras ao longo do tempo, reduzindo a eficiência e a vida útil das placas. o Eliminar a sujeira e os detritos previne a degradação acelerada dos materiais das placas, especialmente se forem feitos de metal, minimizando custos de manutenção a longo prazo. o Muitas garantias de painéis solares exigem limpeza e manutenção regulares, e a falta de cuidado pode até invalidar a garantia.
  3. Economia e Aspectos Financeiros:
    • Painéis solares limpos podem aumentar a produção de energia em até 25%, resultando em economias significativas nas contas de energia elétrica. o A limpeza regular pode levar a uma economia financeira considerável, aumentando a produção de eletricidade e reduzindo as contas de serviços públicos. o A falta de limpeza e o acúmulo de sujeira nos painéis resultaram em uma perda de produtividade de 7,56% em apenas 5 meses, destacando a importância da manutenção constante.

Esses fatores ressaltam a importância de incorporar a limpeza regular das placas solares como parte essencial do orçamento operacional (OPEX) para gestores de fazendas solares, garantindo não apenas a eficiência energética, mas também a rentabilidade e sustentabilidade a longo prazo do investimento em energia solar.

Para garantir a eficácia na limpeza de placas solares em grandes usinas, é fundamental adotar métodos que respeitem as especificações dos fabricantes e utilizem equipamentos adequados para evitar danos. Aqui estão algumas práticas recomendadas:

  1. Pressão da Água:
    • Para placas da Risen e ZNShine Solar, a pressão da água não deve exceder 700 kPa (7 bar), enquanto para as placas da JA Solar, o limite é de 690 kPa (6,89 bar).
    • O manual da BYD recomenda uma pressão regulada de até 5.000 kPa (50 bar).
  1. Equipamentos e Técnicas de Limpeza:
  • Utilize uma mangueira, uma escova macia e sabão biodegradável para a limpeza manual. o Equipamentos especializados proporcionam uma limpeza não abrasiva e eficaz, como o Robô de Limpeza de Painéis Solares Fotovoltaicos Automatizado, que combina a ação de uma escova rotativa de cerdas de nylon com a utilização de água, garantindo uma limpeza delicada e eficiente. Este robô tem capacidade de limpeza de 1300 m²/hora e é alimentado por um motor elétrico de 24V com bateria de lítio, oferecendo até 2 horas de trabalho contínuo.
  1. Cuidados Durante a Limpeza:
  • A limpeza pode ser realizada com o sistema em operação normal, desde que os componentes tenham proteção IP.
  • Evite o uso de solventes corrosivos ou materiais abrasivos como ferramentas metálicas.
  • A limpeza manual deve ser feita com materiais não abrasivos e fora dos horários de pico solar. o Para uma limpeza eficaz, siga os passos: desligue a fonte de energia para evitar riscos elétricos, aplique água para remover a poeira, use sabão neutro e água, limpe com esponjas ou escovas macias, e enxágue a sujeira e o sabão com água limpa.

Recomenda-se a contratação de serviços de limpeza profissional para garantir a segurança e eficiência, especialmente em grandes usinas onde a localização frequentemente empoeirada demanda manutenção a cada seis meses. Além disso, métodos inadequados podem danificar o revestimento anti-reflexivo das placas, sendo crucial a escolha de técnicas apropriadas.

Para prevenir danos durante a limpeza de placas solares e garantir a manutenção da garantia dos equipamentos, é essencial seguir as recomendações dos fabricantes e adotar práticas seguras. Aqui estão algumas diretrizes importantes:

  1. Escolha de Produtos de Limpeza e Ferramentas:
    • Evite o uso de substâncias corrosivas ou alcalinas como ácido fluorídrico, acetona ou álcool industrial. o Não utilize materiais ou ferramentas abrasivas com bordas duras ou afiadas, como vidro laminado, lâminas de barbear ou lã de aço. o Para a limpeza, prefira cloths macios, secos ou úmidos, e esponjas. Evite solventes, materiais abrasivos ou ferramentas metálicas.
  1. Técnicas de Limpeza Apropriadas:
  • Antes de iniciar a limpeza, inspecione as placas para verificar se há rachaduras, danos ou conexões soltas. o Durante a limpeza, não utilize jatos de água de alta pressão, pois podem danificar as placas.
  • Após a limpeza, é recomendável usar um pano macio para secar as placas e evitar o acúmulo de cálcio com a evaporação da água.
  • É aconselhável realizar a limpeza nas primeiras horas da manhã ou no final da tarde, quando as placas não estão expostas à luz solar direta.
  1. Segurança e Profissionalismo:
  • A limpeza deve ser realizada por uma equipe treinada, utilizando equipamento de proteção individual (EPI) apropriado. o Contrate empresas especializadas ou integradores para a limpeza das placas solares, pois eles possuem o treinamento e a experiência necessária para executar a tarefa de forma eficiente e sem danificar os painéis. o Se um painel for danificado durante a limpeza devido ao uso de um produto não autorizado, a garantia pode ser invalidada.

É recomendado que o usuário contrate uma assistência técnica para realizar a limpeza das placas solares da melhor forma. Os profissionais podem usar panos macios e esponjas para a limpeza. É importante evitar qualquer tipo de material corrosivo e objetos rígidos que danifiquem a estrutura.

Ferramentas de metal, como lâminas e facas, por exemplo, devem ser evitadas ao máximo. A água também não pode conter alto teor de minerais ou soluções corrosivas que tenham ácido hidrofluorídrico e substâncias alcalinas em sua composição.

O uso de qualquer produto não recomendado pode danificar, manchar ou até mesmo remover por completo a camada de tratamento antirreflexivo do vidro do painel. O resultado pode ser a perda de geração de energia e da garantia do produto.

Para realizar o procedimento, a equipe de assistência técnica deve utilizar equipamentos apropriados, para garantir a segurança dos profissionais. Em alguns casos, o processo de limpeza é rápido e simples, feito com o auxílio de escada, mangueira com jato de água, rodos e panos.

Para implementar as melhores práticas na programação da limpeza de placas solares, é essencial considerar a frequência, os métodos e a segurança durante o processo. Aqui estão algumas recomendações detalhadas:

  1. Frequência de Limpeza:
    • Para painéis residenciais, recomenda-se uma limpeza anual, enquanto painéis comerciais devem ser limpos a cada três meses para manter a eficiência ótima. o Em locais com baixa precipitação ou alta poluição, a limpeza deve ser realizada semestralmente para evitar acúmulo significativo de sujeira que possa afetar o desempenho.
  2. Horário e Condições para Limpeza:
    • A limpeza deve ser feita preferencialmente no início da manhã ou no final da tarde, quando as placas estão mais frias, para evitar choques térmicos que possam danificar os componentes.
    • As operações de limpeza podem ser realizadas com o sistema em funcionamento, desde que se sigam as diretrizes do fabricante para evitar danos.
  3. Manutenção Preventiva e Ferramentas de Gestão:
    • A implementação de sistemas automatizados e dispositivos IoT para monitoramento permite a manutenção preditiva, identificando sinais precoces de falhas e otimizando o desempenho geral.
    • Utilize o sistema CMMS Fracttal One para gerenciar e monitorar a limpeza e manutenção das placas solares, o que ajuda a melhorar a eficiência e a reduzir custos.
    • A manutenção deve ser realizada por profissionais certificados, utilizando equipamentos de segurança adequados e seguindo normas técnicas específicas (NR10 e NR35) para garantir qualidade e segurança durante a limpeza.

Essas práticas não apenas garantem a eficiência energética e prolongam a vida útil das placas solares, mas também mantêm os ganhos financeiros ao evitar falhas e reduzir o tempo de inatividade durante as operações de limpeza.