Painéis solares, o que são, como funcionam, tipos e preços

A energia proveniente do sol é uma das fontes de energia renováveis mais eficientes, económicas e amigas do ambiente. Desempenha um papel fundamental na transição energética, uma vez que é impulsionadora de economias mais limpas que protegem o ambiente, melhoram o bem-estar das pessoas e garantem a sustentabilidade do planeta.

Em Portugal, temos uma média de 2.800 horas de sol durante o ano, o que quer dizer que esta energia poderá ser potenciada para produzir eletricidade, tanto no segmento particular, como no segmento profissional, e diminuir, desta forma, os custos associados à produção de eletricidade.

Neste artigo, explicamos o que são painéis solares, assim como os diferentes tipos e caraterísticas existentes.

O que são os painéis solares?

Os painéis solares são equipamentos tecnológicos utilizados para converter a energia proveniente do sol em diversas modalidades de energia, como a energia elétrica ou a energia térmica. Os painéis solares são a parte mais importante de um sistema de energia solar. Por norma, estão localizados em locais mais soalheiros, como é o caso dos telhados.

Como funcionam os painéis solares?

Os painéis solares convertem a energia solar em eletricidade, através das suas células fotovoltaicas. A eletricidade que os painéis solares produzem não é compatível com os eletrodomésticos existentes nas casas. De maneira a que esta eletricidade seja aproveitada, é necessária a conversão para correntes alternada, sendo que quem faz esta conversão é o inversor solar do painel. Por conseguinte, é necessário que o inversor, ou microinversor em alguns casos, seja compatível com o painel.

A produção de eletricidade pelos painéis está dependente das condições climáticas. Em dias menos soalheiros, por exemplo com mais nuvens que o habitual, este geram menos eletricidade. A sua dependência da fonte de energia solar obriga também a uma análise mais minuciosa sobre os horários em que é necessária mais energia para a casa.

Que tipos de painéis solares existem?

Os painéis solares, normalmente localizados em centrais solares, mas também noutros locais, como, por exemplo, em comunidades solares, permitem-nos tirar partido de um recurso inesgotável e gratuito como a luz solar, para o transformar em energia, através de um processo totalmente limpo, sem geração dióxido de carbono.

Dentro destas soluções energéticas, podemos distinguir três grupos principais de painéis solares: painéis fotovoltaicos, painéis solares térmicos e painéis solares híbridos.

• Painéis fotovoltaicos. Estes painéis são constituídos por células solares fotovoltaicas que ionizam quando a radiação solar as atinge, libertando eletrões cuja interação gera energia elétrica.
• Painéis solares térmicos. Estes painéis fotovoltaicos convertem a radiação solar em eletricidade, os painéis ou coletores térmicos convertem-na em energia térmica ou em calor.
• Painéis solares híbridos. A tecnologia destes painéis solares, ainda em desenvolvimento, torna possível combinar as vantagens das células fotovoltaicas e dos coletores térmicos num único sistema.

Dentro destes três grandes grupos de painéis solares, podemos, ainda, fazer uma outra divisão e elencar as vantagens e desvantagens de cada uma destas soluções.

Painéis solares: tipos e caraterísticas

Tipos de painéis solares fotovoltaicos e vantagens

• Painéis solares monocristalinos: uma vez que são feitos de silício de alta pureza, oferecem as mais altas taxas de eficiência atualmente disponíveis no mercado, entre 15% e 20%. Como principais vantagens, destacamos a alta potência, a durabilidade e tamanho. É uma solução ideal para casas.
• Painéis solares policristalinos: estes painéis solares, muito fáceis de identificar devido à sua cor azul, são feitos de silício em bruto. O seu preço é inferior aos anteriores, não obstante, a sua eficiência também inferior em cerca de 15%, embora tenha uma potência semelhante. Ocupam mais espaço do que os painéis solares monocristalinos e são mais sensíveis à exposição a temperaturas elevadas, pelo que não são uma opção muito recomendável para climas muito quentes.
• Painéis solares amorfos ou de película fina: estes tipos de painéis solares utilizam materiais como silício amorfo, telureto de cádmio ou gálio com propriedades fotovoltaicas. Desta forma, pode ser produzido um painel flexível e leve.  A sua eficiência é inferior à dos painéis fotovoltaicos convencionais, entre 7 e 10%, a sua vida útil é mais curta e requerem muito mais espaço. No entanto, o seu custo é mais económico, pelo que são normalmente utilizados em grandes instalações, tais como indústrias ou instalações públicas.

Painéis solares térmicos: tipos e caraterísticas 

Estes painéis solares têm um sistema que capta a luz solar e um depósito, ou acumulador, onde é armazenado um fluido para transferir o calor para sistemas de aquecimento doméstico.

Alguns tipos de painéis solares térmicos, tais como os painéis solares térmicos de concentração, transformam este calor em vapor para acionar as turbinas de um gerador.

Tipos de painéis solares térmicos

• Coletores de baixa temperatura: estes coletores solares térmicos atingem temperaturas de até 50ºC. São normalmente utilizados para fornecer energia a sistemas de aquecimento e água quente doméstica em casas ou empresas.
• Coletores de média temperatura: este tipo de coletores funciona de forma semelhante aos anteriores, embora incorporem uma cobertura transparente que minimiza as perdas de calor. Graças a este sistema, são capazes de atingir temperaturas de até 90ºC.
• Coletores de alta temperatura: o desenho destes painéis solares incorpora duas tampas sobre o conversor, gerando um vácuo entre eles que lhes permite funcionar a temperaturas até 150ºC. Este tipo de solução é utilizado na produção de eletricidade em centrais térmicas.

Painéis solares híbridos: o que são?

Os painéis solares híbridos são uma combinação de painéis fotovoltaicos e térmicos. Os painéis fotovoltaicos convertem a luz solar em eletricidade, enquanto os painéis térmicos convertem a luz solar em calor.

Os painéis solares híbridos são capazes de converter a luz solar em eletricidade e calor, aumentando a eficiência das células fotovoltaicas em até 15%. 

Além disso, estes sistemas também podem ser combinados com outras energias renováveis, tais como a eólica, para obter uma maior contribuição energética. 

Utilizam uma tecnologia recente, ainda em fase de desenvolvimento, mas que já começa a ganhar destaque dentro da energia solar.

Qual o preço aproximado de um painel solar?

O preço da instalação do painel solar varia entre 1.650€ e 6.000€, dependendo dos módulos e da potência da instalação, assim como do número de painéis solares. Normalmente, as soluções existentes no mercado já contemplam a instalação, pelo que estes preços já refletem a instalação.

São várias as opções de painéis solares, porém a mais habitual é a instalação da tecnologia de painéis cristalinos, que são produzidos a partir de silício. Este tipo de painéis têm uma eficiência energética entre 15 e 20%, pelo que são uma boa opção.

O preço dos painéis solares, como referimos, irá variar em função das caraterísticas dos mesmos, pelo que deverá equacionar as suas necessidades energéticas, atuais e futuras, de maneira a que possa rentabilizar, ao máximo, o investimento, tanto na fatura da luz, como, por exemplo na venda energia solar.

Como escolher um painel solar?

Os painéis solares, como vimos, têm como objetivo captar energia solar e convertê-la em energia elétrica, que, uma vez convertida, é capaz de abastecer as necessidades energéticas, tanto de casas, como de fábricas ou outro tipo de edifício. No caso das habitações familiares, os painéis solares devem ser projetados para ir ao encontro das necessidades energéticas de cada família, na medida em que os painéis solares apenas produzem energia quando têm a sua fonte de energia, o sol. Durante a noite, os painéis solares não produzem eletricidade e, por conseguinte, não conseguem satisfazer as necessidades energéticas das famílias durante esse período de tempo.

No momento da instalação, junto de um profissional, deverá especificar os consumos de energia da sua casa, as horas em que consomem mais energia e de que forma é possível instalar um painel solar que vá ao encontro dessas necessidades. A título de exemplo, se a maioria do consumo de energia da sua casa reside num horário noturno, um painel solar mais pequeno poderá ser a solução perfeita para as necessidades energéticas permanentes durante o dia, com equipamentos como o frigorífico, que está permanentemente ligado, a box da televisão ou outros equipamentos de consumo stand-by. Todavia, se equaciona, por exemplo, adquirir um veículo elétrico e instalar um sistema de carregamento em casa, então poderá equacionar um painel solar com mais potência.

Não se esqueça, quanto maior for a potência, maior é o excedente de autoconsumo, caso não consiga aproveitar a energia e, para além disso, com uma potência instalada de até 700 W, não necessita de toda a parte burocrática a que estão sujeitas instalações com mais potência. Em todo o caso, poderá ter interesse em vender energia solar. Por todos estes motivos, deverá equacionar bem as necessidades atuais e futuras, de maneira a fazer a melhor escolha possível no painel solar.