Glauco Diniz Duarte Grupo GD – como fazer uma placa fotovoltaica com led

Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, a internet está cheia de modelos à venda, com potências e preços variados, mas cada um costuma indicar utilizações diferentes para o equipamento.

Sabemos também que placas solares utilizam a luz do sol como fonte de energia, permitindo a sua aplicação em praticamente qualquer local.
Mas, então, qual é afinal a utilidade de uma mini placa solar?
Como ela funciona e em quais situações sua utilização é indicada?
As respostas você encontra neste artigo, confira abaixo!

O Que é e Para Que Serve Uma Mini Placa Solar
Como o nome sugere, uma mini placa solar é uma versão reduzida de uma placa solar tradicional, conhecida tecnicamente como módulo fotovoltaico e, popularmente, como painel solar.

São essas placas, em conjunto com outros equipamentos, que formam os chamados sistemas fotovoltaicos On-grid utilizados em casas e empresas.

Assim como o modelo convencional, um mini painel solar serve para gerar energia elétrica a partir da conversão direta da luz do sol.
Mini painéis solares fornecem uma fonte de energia renovável e, assim como os modelos maiores, são uma alternativa às fontes de energia com emissão de gases de efeito estufa.

Devido ao seu tamanho reduzido, contudo, a mini placa não é fabricada para alimentar uma casa ou empresa, mas sim pequenas aplicações isoladas da rede elétrica.

Como comparação, enquanto as placas dos sistemas fotovoltaicos possuem até 2 metros de comprimento e pesam 3 quilos, um mini painel solar pode medir apenas alguns centímetros e pesar menos de 1 quilo.

Isso porque as mini placas são tipicamente portáteis, voltadas para alimentar pequenas cargas que tornam inviável o uso das placas convencionais.

Sem falar, claro, do custo bem mais em conta do que um módulo fotovoltaico maior.

Essa flexibilidade é um dos principais diferenciais da mini placa solar em relação a um módulo tradicional.

Outro diferencial está no seu funcionamento, uma vez que a energia gerada pelas mini placas alimentam diretamente o equipamento e/ou sistema ao qual estão conectadas.

Já os módulos utilizados em sistemas fotovoltaicos dependem de outro equipamento, o inversor interativo, para que sua energia possa ser adaptada e utilizada em uma casa ou empresa.

Mini Painel Solar: Como Funciona
Uma placa solar de qualquer tamanho é constituída de células fotovoltaicas, responsáveis por transformar a luz do sol diretamente em energia elétrica.

O que faz uma célula gerar eletricidade é o efeito fotovoltaico, descoberto em 1839 e que se refere a emissão de elétrons de um material semicondutor quando exposto a radiação eletromagnética, como no caso a luz solar.

Por possuírem tamanho reduzido, obviamente as mini placas também possuem menor quantidade de células fotovoltaicas do que um modelo tradicional.

Enquanto modelos grandes têm entre 60 a 72 células e potência de até 335 Watts, os mini módulos fotovoltaicos podem ter apenas algumas células e potência de poucos Watts.

Efeito Fotovoltaico
De forma simples, esse processo fotoelétrico acontece quando os fótons, que são partículas elementares da luz do sol, atingem a célula fotovoltaica e reagem com o material semicondutor da qual é composta.

A grande maioria das placas e mini placas solares comercializadas hoje no mundo são feitas de Silício (Si), segundo material mais abundante na Terra.

Para fabricar uma célula, o Silício é combinado com outros elementos, como o Boro e o Fósforo, de forma a alterar a sua estrutura química.
Isso cria duas camadas distintas e opostas, uma com sobra de elétrons (negativa) e outra com falta destes (positiva).

Essas camadas, então, são colocadas juntas dentro da célula, com a negativa na parte de cima e a positiva na parte de baixo, e uma fina grade unindo as duas.

Quando os fótons atingem a célula, eles reagem com os átomos de silício e fazem com que os elétrons do lado negativo se desprendam.
Esses elétrons não conseguem passar diretamente para o lado positivo, e vice versa, devido a um campo elétrico que se cria nessa área de junção.

Assim, o único caminho para eles é através da fina grade que une as camadas, o que cria a corrente elétrica que chamamos de energia solar fotovoltaica.

Pelo vídeo abaixo é possível entender melhor esse processo:
Composição da Placa Fotovoltaica
Como podemos perceber, as células são o principal componente das placas solares fotovoltaicas.

Porém, devido a sua extrema fragilidade, elas precisam estar muito bem encapsuladas e protegidas em uma placa solar.

É claro, se os módulos ficam expostos sobre o sol e estão sujeitas as mais diversas intempéries, não tem como ser diferente.

Por essa razão, os módulos de maior qualidade à venda no mercado contam com várias camadas de proteção e isolamento que protegem as células em seu interior.

O conjunto de células dentro da placa é conectado em série através da passagem de uma faixa condutora ultrafina, tecida de cima para baixo por cada uma delas e, assim, criando um circuito.

Esse conjunto conectado de células fica cuidadosamente vedado entre duas tiras de películas encapsulantes, colocado, então, sobre um fundo protetor (backsheet), local onde fica o cabo de conexão e saída de energia.

Por cima, para proteger as células, é colocado um vidro temperado de 3.2 mm, altamente resistente, antiaderente e antirreflexivo que protege as células e, por fim, um quadro de alumínio emoldura a placa.

Vantagens e Desvantagens da Mini Placa Solar
De forma geral, as vantagens e desvantagens de uma mini placa solar são as mesmas de um módulo tradicional.

Por um lado, você tem:
• Geração de energia 100% limpa e gratuita pela luz do sol;
• Utilização em praticamente qualquer lugar;
• Produção de energia totalmente silenciosa;
• Manutenção quase nula;
• Longa vida útil, acima de 25 anos.
Como desvantagens, as placas solares apresentam:
• Geração intermitente (somente durante o dia);
• Baixa eficiência na conversão da luz em energia.

Por conta do seu tamanho reduzido, as mini placas ainda são mais fáceis de manusear e gerenciar do que os modelos tradicionais, além de serem mais versáteis.

Elas podem ser facilmente embaladas e transportadas em viagens, possibilitando a geração de energia mesmo em locais remotos e sem acesso à rede elétrica.

Em compensação, isso também resulta em menor geração elétrica da mini placa, limitando as possibilidades de uso do equipamento.

Quando comparada a outras tecnologias, então, a energia solar se torna a escolha lógica para qualquer empreendimento.

Não a toa, a tecnologia é líder invicta entre os sistemas de geração utilizados em casas e empresas no Brasil, com mais de 99% do mercado.

Utilização do Mini Painel Solar
Os mini painéis solares podem ser usados para alimentar uma diversidade de aparelhos com baixa carga de consumo.

Eles são bons para dispositivos que não consomem muita energia, como calculadoras de bolso, relógios, lanternas, câmeras, dispositivos portáteis e rádios.

As mini placas também podem ser usadas para alimentar pequenas bombas d’água, sistemas caseiros de irrigação para jardins, luzes de emergência, entre outros.

Em combinação com o uso de baterias, as mini placas podem ser usadas até para alimentar laptops e telefones celulares.

Um uso muito comum das mini placas também é em postes de iluminação pública, na qual funcionam em conjunto com sistemas de armazenamento que garantem seu funcionamento por até 3 dias sem sol.

Conheça abaixo alguns casos de uso de mini placas solares:
Guarda-Sol Solar Em Alagoas
Em Maceió, um grupo de alunos do curso de eletrônica do Instituto Federal de Alagoas escolheu as mini placas solares para um projeto pioneiro nas praias brasileiras.

Utilizando pequenas placas de 20 centímetros, eles as acoplaram à guarda-sóis de praia para a geração de energia que pode ser usada para alimentar telefones, tablets e demais equipamentos portáteis.

Com a força da luz do sol nessa região do país, das 9 da manhã até as 15h as placas têm rendimento máximo e a quantidade de energia gerada é suficiente para manter carregados aparelhos celulares e caixas de som portáteis através de cabos USB instalados bem ao alcance de quem precisa.

O sucesso foi tão grande entre o público que a turma de alunos já pensa em ampliar a ideia do projeto para as demais praias do estado e, quem sabe, de todo o nordeste. É aquela sua foto na praia garantida pela energia solar.

Praça Pública Com Energia Solar Em Campinas
O uso de placas solares trouxe mais luz e segurança à população do Jardim Chapadão, em Campinas.

Em maio de 2017, a Praça Osvaldo Aranha foi reformada pela prefeitura, que escolheu a tecnologia solar como fonte de energia para o seu novo sistema de iluminação pública.

Foram 114 postes com lâmpadas LED instalados no terreno de mais de 12 mil m², cada um deles equipado com uma mini placa solar.

A energia gerada durante o dia é enviada através de cabos subterrâneos para um dispositivo de armazenamento, que conta com um timer para o acionamento e desligamento das luzes no momento certo.

O projeto foi um enorme um sucesso, tanto para os moradores do bairro quanto para a própria prefeitura, que não terá gastos com energia da praça, uma vez que ela agora é gerada de graça pela luz do sol.

Mini Placa Solar Caseira: Fazer ou Não Fazer?
Embora o preço das mini placas não seja tão oneroso quanto o de painéis maiores, muitas pessoas ainda preferem se arriscar na fabricação da sua própria mini placa solar caseira.

Se você é um desse, o único conselho que posso te dar é: cuidado!
Placas fotovoltaicas envolvem a geração elétrica e todos nós sabemos que isso pode levar a sérios acidentes, inclusive a morte.

Conheça abaixo os 3 principais riscos que você pode ter na fabricação caseira de mini placa solar:
#1 Qualidade da Geração Elétrica
A qualidade dos produtos utilizados afeta diretamente na qualidade da energia elétrica gerada pelo painel solar.

Não adianta procurar na internet pelas células fotovoltaicas mais baratas que você encontrar, pois elas é que irão garantir a geração da placa como um todo.

Não só elas, mas também a solda realizada entre seus terminais elétricos e a transparência do vidro de proteção do módulo influenciarão diretamente a eficiência do mini painel.

#2 Choque Elétrico
De acordo com informações disponibilizadas pela ABRACOPEL (Associação Brasileira de Conscientização para os Perigos da Eletricidade), entre os anos de 2007 a 2012, foram registrados cerca de 765 acidentes envolvendo choques elétricos e, a maior parte deles, sofridos por profissionais atuantes no setor de eletricidade.

Por isso, é extremamente importante ressaltar a sensibilidade do corpo humano quanto ao tipo de corrente elétrica, contínua ou alternada, podendo sofrer desde leves queimaduras e fibrilações cardíacas a até mesmo a morte.

Quem manipula qualquer tipo de carga ou fonte que esteja sob influência de energia elétrica, deve saber identificar a presença dessas correntes elétricas e os níveis a que pode se submeter.

Infelizmente, a grande maioria dos conteúdos publicados sobre energia solar caseira, por serem amadores, não informam ou não dão ao “aluno” a correta importância que ele precisa ter quanto aos requisitos de segurança.

Isso é válido para proteção dos equipamentos utilizados e, acima de tudo, para a proteção da vida de quem está se submetendo ao aprendizado em energia solar fotovoltaica.

#3 Ausência de Garantias
Uma placa solar comercial de qualidade pode possuir até 25 anos de garantia do seu fabricante. Já um mini painel caseiro não tem nada.
Esse é outro risco de quem se aventura pela produção própria de mini placas solares: a ausência de garantia.

Por serem equipamentos de longa vida útil, os módulos comerciais são fabricados com as mais altas proteções e isolamentos que garantem seu bom funcionamento durante esse longo prazo.

Uma mini placa solar, por melhor que tenha sido montada, nunca chegará aos padrões de qualidade assegurados em grandes fábricas automatizadas.

Por isso, descartar a seguridade de uma garantia não é bom negócio quando se trata de placas solares.

Optar pela construção desses tipos de equipamentos e priorizar a economia em detrimento da segurança, confiabilidade e qualidade, pode ser uma alternativa altamente arriscada.

Portanto, nas buscas e visitas em páginas do Google que tratem da energia solar caseira, preste muita atenção para as fontes que realmente são confiáveis.