A limpeza de placa solar regular é fundamental para garantir o desempenho máximo e a longa vida útil. ¹ ² Com o tempo, a sujeira, poeira e detritos se acumulam nos módulos, reduzindo significativamente a eficiência na captação de energia solar e, consequentemente, a produção de eletricidade. ¹ ² Uma limpeza periódica com detergente neutro e técnicas adequadas é essencial para remover esses contaminantes e manter os painéis fotovoltaicos operando em seu potencial máximo, maximizando os benefícios financeiros do investimento em energia solar e prolongando a vida útil do sistema. ¹ ² ⁵

Este artigo explorará o impacto da limpeza regular de placas solares na produção de energia, destacando a importância da manutenção preventiva, os métodos recomendados para limpeza e segurança no trabalho, bem como os benefícios comprovados desse processo para a geração de energia e longevidade do sistema fotovoltaico. ¹ ² ⁵

Como a sujeira afeta a eficiência dos módulos solares fotovoltaicos

A sujeira encontrada na superfície dos módulos fotovoltaicos impacta diretamente a geração energética. ³ ⁹ A sujeira leva a uma redução da irradiação solar absorvida pelas células que compõem o módulo fotovoltaico, podendo em casos extremos causar sombreamento parcial, pontos quentes e, consequentemente, um estresse térmico nas células que pode contribuir para o desenvolvimento de microfissuras. ³ ⁹ ¹⁰

Impacto na irradiação solar e sombreamento parcial

A sujeira reduz a irradiação solar efetiva devido à absorção, dispersão e reflexão por contaminantes presentes na superfície do módulo FV. ⁴ Na curva I-V, o parâmetro mais afetado é a corrente do módulo FV, já que a sujeira não permite que a irradiação incida sobre a superfície do módulo, sendo proporcional à corrente gerada. ⁴ O sombreamento parcial, quando as sombras incidem somente em uma parte dos módulos, modifica o comportamento elétrico do sistema fotovoltaico e pode levá-lo a um ponto de operação de baixa potência, reduzindo bastante a geração de energia. ⁵ ⁶

Desenvolvimento de pontos quentes e estresse térmico

O ponto quente ocorre quando uma célula do módulo fotovoltaico opera com temperatura anormal, esta anomalia degrada os módulos e em eventos extremos podem provocar incêndio inesperado em sistemas fotovoltaicos. ⁷ Casos graves de pontos quentes em células solares resultaram em mau funcionamento dos sistemas que alguns casos podem ser irreversíveis, além disso danos no vidro de células tornam-se comuns e impactam negativamente no desempenho do sistema. ⁷ A sujeira pode ocasionar o superaquecimento das células quando depositada de forma concentrada em alguns pontos. ³ ⁹

Microfissuras nas células fotovoltaicas

As células rachadas podem causar pontos quentes e áreas sem geração, que reduzem a eficiência do módulo e aceleram seu processo de degradação. ¹⁰ As microfissuras nas células são as causas mais comuns de hotspots depois das sombras e sujeiras. ¹⁰ O estresse térmico nas células devido à sujeira pode contribuir para o desenvolvimento de microfissuras. ³ ⁹

Periodicidade da limpeza dos módulos fotovoltaicos

Fatores que influenciam a taxa de acúmulo de sujeira

A quantidade de sujeira que se deposita nos módulos fotovoltaicos pode variar significativamente de acordo com vários fatores ambientais. O tipo de solo, a umidade relativa, a incidência de ventos e chuva, a vegetação circundante e até mesmo a proximidade de áreas industrializadas ou de alta circulação de automóveis podem influenciar na taxa de deposição de sujeira. ¹³ Esses fatores complexos significam que a sujeira pode ser um problema mais grave em algumas regiões do que em outras.

Importância do monitoramento regular

É importante monitorar regularmente o desempenho do sistema para identificar possíveis problemas ou falhas antes que se tornem mais graves. ¹⁶ Existem sistemas de monitoramento que podem ser instalados para facilitar esse processo. ¹⁶ Além disso, é fundamental realizar a manutenção preventiva regularmente, seguindo as recomendações do fabricante, o que inclui a limpeza dos painéis solares. ¹⁶

Estudos de caso e evidências práticas

Um estudo realizado pelo Centro Universitário de Patos de Minas ilustra como a sujeira pode afetar a geração de energia de um sistema solar. Durante um período de dois meses, painéis solares operando sem manutenção regular apresentaram uma perda de geração de cerca de 15,5%. ¹³ Isso ressalta a importância da limpeza e manutenção constantes para garantir o desempenho ideal dos sistemas fotovoltaicos.

Métodos e técnicas recomendadas para a limpeza

Materiais e ferramentas recomendadas

De acordo com os manuais dos principais fabricantes, os materiais e ferramentas recomendados para a limpeza dos painéis solares incluem panos macios secos ou úmidos, esponjas, escovas com cerdas macias e água limpa. ¹⁹ Não se deve utilizar solventes corrosivos, objetos rígidos, ferramentas de metal como lâminas, facas, lã de aço ou outros materiais abrasivos, pois podem riscar ou danificar a superfície dos módulos. ¹⁹ ²⁰

Além disso, não é recomendado o uso de água com alto teor de minerais ou soluções corrosivas de limpeza que contenham ácido hidrofluorídrico, substâncias alcalinas, acetona ou álcool industrial, pois podem remover a camada de tratamento anti-reflexivo do vidro, causando manchas e perda de geração de energia. ¹⁹ ²³ ²⁴

Procedimentos de limpeza segura

As fabricantes orientam que a limpeza dos painéis deve ser realizada por uma equipe treinada, utilizando os Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) adequados. ¹⁹ ²¹ É recomendado programar a limpeza em dias nublados, nas primeiras horas da manhã, final da tarde ou à noite, evitando lavar os módulos quando estiverem muito quentes para prevenir choques térmicos. ²¹

Quanto à utilização de máquinas de limpeza pressurizadas, as recomendações variam entre fabricantes. A Risen e a ZNShine Solar recomendam que a pressão da água não exceda 700 kPa (7 bar), enquanto a JA Solar indica pressão inferior a 690 kPa (6,89 bar). ¹⁹ Já a Canadian recomenda pressão máxima de 4.000 kPa (40 bar), e a BYD, até 5.000 kPa (50 bar), visando evitar danos à superfície de vidro e perda de transparência. ¹⁹

Erros comuns a evitar

Alguns erros comuns a evitar durante a limpeza incluem: pisar ou apoiar-se sobre a superfície de vidro dos módulos; utilizar materiais abrasivos, produtos de limpeza ácidos ou alcalinos; realizar a limpeza a vapor ou com ferramentas aquecidas; e limpar painéis danificados, lascados ou trincados. ²⁰ ²³ ²⁵

Outro erro é negligenciar as precauções de segurança, como não utilizar equipamentos adequados para trabalhar em altura ou em telhados inclinados, aumentando o risco de quedas ou acidentes. ²⁵ É fundamental seguir as instruções do fabricante e adotar todas as medidas de segurança necessárias durante o processo de limpeza. ¹⁹ ²¹

Impactos da limpeza na geração de energia e na vida útil do sistema

Comparação de desempenho antes e depois da limpeza

A limpeza regular dos módulos fotovoltaicos tem um impacto significativo na geração de energia. Estudos mostram que a sujeira pode reduzir a eficiência dos painéis em até 25%. ²⁹ ³⁰ Após a limpeza, foi observado um aumento de até 12,08% na produtividade em comparação com o período anterior. ³¹ Analisando dados mensais, houve uma variação de 3,04% na geração entre janeiro e maio, mas comparando maio com julho (após a limpeza), o aumento foi de 12,08%. ³¹

Benefícios econômicos a longo prazo

A limpeza regular não apenas preserva a eficiência e funcionalidade dos sistemas solares, mas também assegura um desempenho ótimo e constante, economizando dinheiro a longo prazo. ²⁹ Os custos de manutenção profissional, incluindo limpeza, variam de R$350 a R$1.500, mas a energia adicional gerada por painéis limpos pode compensar esses gastos, tornando a manutenção preventiva uma escolha econômica inteligente. ²⁹

Estudos de caso e resultados

Um estudo analisou o impacto da sujidade em um sistema dimensionado para gerar cerca de 450 kWh/mês. ³² Observou-se que 10% de perda devido à sujeira equivale a 540 kWh a menos gerados anualmente, o mesmo que deixar o sistema desligado por um mês inteiro. ³² Sem limpeza, esse percentual de perda tende a aumentar com o acúmulo de sujeira. ³²

Conclusão

A conclusão final deste artigo é:

Em resumo, a limpeza regular das placas solares fotovoltaicas é fundamental para garantir o desempenho ideal e máxima produção de energia do sistema. A acumulação de sujeira, poeira e detritos nas superfícies dos módulos pode resultar em perdas significativas na geração de eletricidade, reduzindo os benefícios financeiros do investimento em energia solar. Além disso, a sujeira pode causar danos mais graves, como o desenvolvimento de pontos quentes, sombreamento parcial e microfissuras nas células fotovoltaicas, acelerando a degradação e diminuindo a vida útil do sistema.

Por essas razões, a manutenção preventiva por meio da limpeza regular é altamente recomendada, seguindo as melhores práticas e procedimentos orientados pelos fabricantes. Embora envolva alguns custos, a limpeza periódica traz benefícios econômicos consideráveis a longo prazo, maximizando a geração de energia e preservando o desempenho ideal dos painéis solares fotovoltaicos ao longo de sua vida útil projetada.

FAQs

Por que é essencial realizar a limpeza dos painéis solares?
A limpeza dos painéis solares é crucial pois painéis sujos podem perder até 40% da sua capacidade de geração de energia. Manter os equipamentos limpos não só aumenta a produção de energia, mas também evita danos aos componentes.
Quais são as consequências de deixar os módulos solares sujos?
A presença de sujeira nos módulos solares diminui a quantidade de irradiação solar que as células fotovoltaicas podem absorver. Isso pode levar a sombreamento parcial, formação de pontos quentes e estresse térmico nas células, o que, por sua vez, pode causar microfissuras e diminuir a eficiência do módulo.
Quais impactos ambientais a produção de energia solar pode causar?
A construção de usinas solares pode afetar negativamente os ecossistemas locais. Os principais danos incluem a destruição da vegetação devido à terraplanagem e o sombreamento causado pelos módulos solares, que pode alterar o ambiente natural da área.
O que ocorre se as placas solares não forem limpas?
A falta de limpeza e manutenção adequada dos painéis solares pode resultar em uma significativa redução da eficiência. Isso afeta diretamente a economia proporcionada pela energia solar, aumentando os custos na conta de luz mensal.

Impacto da limpeza de placa solar na produção de energia