Energia solar tem queda de desempenho com calor excessivo

Com a chegada do verão, a expectativa natural é de um aumento significativo na geração de energia solar devido aos dias mais longos e à maior incidência de luz. No entanto, o calor intenso característico da estação pode provocar um efeito contrário, comprometendo a eficiência das células fotovoltaicas. O alerta é da professora Michele Rodrigues, do departamento de Engenharia Elétrica da FEI, centro universitário referência no setor há mais de 80 anos.

Embora o Atlas Brasileiro de Energia Solar, do Inpe, aponte que a radiação solar aumente entre 5% e 20% em diversas regiões do país nos meses quentes, a temperatura elevada atua como um fator limitante. As células fotovoltaicas possuem um ponto ideal de operação em torno de 25°C. Quando esse limite é ultrapassado, a performance do sistema de energia solar tende a cair.

O paradoxo da geração fotovoltaica no verão

Dados do CRESESB indicam que municípios da Região Metropolitana de São Paulo atingem picos de irradiação de 5,3 a 5,6 kWh/m²·dia em janeiro e fevereiro. Contudo, essa abundância de luz vem acompanhada de calor excessivo, o que afeta a física dos dispositivos

Segundo a especialista da FEI, o funcionamento dos painéis depende mais da luminosidade do que do calor. Michele Rodrigues esclarece o fenômeno técnico:

“As células fotovoltaicas trabalham melhor com muita luz e pouco calor. Quando a temperatura do módulo sobe, aumenta a resistência interna do material semicondutor, o que reduz a tensão gerada. Como consequência, mesmo recebendo mais radiação, o painel pode entregar menos energia do que o esperado.”

Riscos de danos físicos aos equipamentos

Durante o verão, telhados com pouca ventilação podem fazer com que os módulos atinjam temperaturas entre 70°C e 85°C. Esse aquecimento não apenas reduz a conversão momentânea de energia solar, mas também acelera o desgaste dos materiais.

A professora destaca dois problemas principais que podem surgir nessas condições extremas:

• Microtrincas: Fissuras quase imperceptíveis que dificultam a passagem da corrente elétrica.
• Hot spots: Pontos de aquecimento localizado onde o módulo concentra calor excessivo, perdendo desempenho bruscamente e comprometendo a durabilidade.

Esses defeitos são mais comuns em instalações com estrutura inadequada, baixa ventilação ou sombreamento irregular. Embora os sistemas de energia solar sejam projetados para operar com segurança, o risco de falhas aumenta consideravelmente em instalações improvisadas.

Comportamento do sistema por região

O impacto do calor varia conforme a geografia brasileira. No Nordeste e Centro-Oeste, onde há os maiores índices de irradiância, as perdas térmicas são acentuadas. No Sudeste, o ganho de radiação também é confrontado pelas altas temperaturas. Já na região Sul, onde o calor é menos agressivo e a irradiância oscila mais, a performance tende a ser mais estável.

Como garantir a eficiência da energia solar

Para mitigar os efeitos do calor e manter a produção estável, a especialista lista cuidados práticos que otimizam o sistema de energia solar residencial e comercial:

1. Ventilação adequada: Deixe um espaço de 10 a 15 cm entre o painel e o telhado para permitir o fluxo de ar.
2. Estruturas de alumínio: Prefira este material e estruturas elevadas, pois dissipam o calor com maior eficiência.
3. Inclinação estratégica: Aumentar levemente a inclinação melhora a circulação de ar e reduz o acúmulo de sujeira.
4. Posicionamento do inversor: Instale o equipamento em local sombreado e ventilado para evitar o derating térmico (redução de potência por superaquecimento).
5. Limpeza periódica: O acúmulo de poeira, maresia e poluição pode reduzir a geração entre 4% e 12%, chegando a 20% em áreas litorâneas.
6. Monitoramento constante: Utilize aplicativos para acompanhar alarmes e níveis de bateria, especialmente se for viajar.