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Rede dos Engenheiros Agrônomos do Brasil

São vários os usos da energia solar na agricultura, começando pela fotossíntese, secagem de grãos, fogão solar feito com arado de disco, desidratação de frutas e carnes, esterilização de água em garrafas PET expostas ao sol, dessalinização da água, leitura do disco de Secchi imerso em lago para se estimar o nível de eutrofização e outros. Modernamente, a captação da irradiação solar por placas solares fotovoltaicas, é a  bola da vez.

Se os colegas da Rede Agronomia fossem mais comunicativos e participativos, poderíamos fazer deste post um repositório de soluções para quem lida no campo diretamente com os problemas e, principalmente, usá-lo como álbum de referência para trabalhos de consultoria agronômica.

Tomei emprestada essa linda imagem do Google no endereço abaixo indicado e, apesar das montanhas com neve ao fundo não serem comuns no Brasil, dão uma ideia da variedade de assuntos do tema abordado.(1)  

Me ocorreu adotar esse assunto, pela velocidade espantosa como esse tipo de energia vem se incorporando à matriz energética brasileira e, também, pelo número de residências cujos donos vêm implantando painéis solares fotovoltaicos nos telhados de suas residências.

Aliás, o uso de painéis em casas é o tema principal desta postagem inicial, pois a curiosidade de quantos painéis são necessários é comum entre os que se interessam pelo assunto.

 Número de painéis por residência (2)

Quantos painéis solares eu preciso para uma residência? Para esse estudo, tomamos como exemplo um módulo solar fotovoltaico de 265 W de potência, voltado para o Norte, inclinado a 20º e considerando as perdas totais do sistema fotovoltaico, por aquecimento e sujeira, em 20% da potência nominal.

Na região Sul, que compreende os estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná, temos, em média, 5,37 horas diárias de irradiação solar útil à geração fotovoltaica.

Considerando os parâmetros citados anteriormente, nessa situação, um módulo fotovoltaico de 265 W gera, por dia 1,14 kWh (quiluote-hora), como mostrado na equação abaixo:

Energia = Potência x Tempo x Rendimento

Energia = 265*5,37*(1 – 0,20) = 1,14 kWh/dia

Energia = 1,14*30 dias = 34,2 kWh/mês

Utilizando-se de uma Regra de Três, uma residência que consome, em média, 250 kWh/mês, precisa, aproximadamente, de 7 painéis solares instalados no telhado para suprir todo o consumo elétrico da residência.

Nas demais regiões, a irradiação solar diária e o número de placas para o consumo citado é:

Existe um site que faz o cálculo on line da irradiação solar, em kWh/m².dia e por mês de alguns locais, como mostra o caso da cidade do Rio de Janeiro, na Figura abaixo. (3)

Área do telhado ocupada (4)

Área Ocupada pelas Placas Fotovoltaicas em uma Casa Média (5 Moradores)

No caso de uma residência com 5 pessoas consumindo, em média, 900 kWh/mês, em bandeira verde, a conta de luz é de R$ 600,00, aproximadamente.

Então, um sistema fotovoltaico de 6 kWp (quiluote hora no pico), com 23 painéis solares, é o ideal para a abater o consumo energético da família.

Em um telhado, esse sistema ocupa cerca de 40 m², em uma distribuição de 10 m x 4 m, por exemplo.

Tipos de painéis solares

Existem vários tipos de painéis solares, dentre eles podemos citar:

  • Painel fotovoltaico de silício monocristalino
  • Painel fotovoltaico de silício policristalino
  • Painel solar de filme
  • Painel de silício amorfo
  • Painel solar híbrido
  • Painel fotovoltaico de filme fino
  • Painel fotovoltaico Arseneto de Gálio (GaAs)

Cerca de 90% dos painéis solares fabricados hoje são feitos de cristal de silício ultra-puro, material abundante em nosso ecossistema.

A Figura abaixo mostra a diferença entre Célula, Módulo e Painel fotovoltaico.

O Quadro abaixo lista os dez melhores painéis fotovoltaicos usados no Brasil em 2018. (5)

REF.:

[1] NexusGreen Co.

https://www.nexusgreen.com/uses-of-solar-energy-in-agriculture/

[2]  Quantas placas por residência

https://blog.bluesol.com.br/quantos-paineis-solares-preciso-para-um...

[3] Efficient Energy Saving

http://www.efficientenergysaving.co.uk/solar-irradiance-calculator....

 [4] Blue Sol Energia Solar

https://blog.bluesol.com.br/placas-fotovoltaicas/

 [5] Portal Energia

https://www.portal-energia.com/os-melhores-paineis-fotovoltaicos-2020/

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