Telhados com vegetação e irrigamento resfriam sistemas fotovoltaicos

Da pv magazine Global 

Um grupo de pesquisa liderado pelo Water Research Institute da Holanda investigou como um telhado verde-azulado (BGR) pode atuar como um agente de resfriamento para sistemas fotovoltaicos em telhados e descobriu que esse tipo de telhado pode reduzir a temperatura da superfície do telhado em até 4,64 ºC em comparação com um telhado de betume convencional (BiR).

Os telhados verde-azulados são telhados que usam tecnologias “verdes”, como drenagem lateral e irrigação para o crescimento de plantas e culturas, bem como tecnologias “azuis”, como armazenamento e dosagem de água da chuva.

Os cientistas conduziram uma série de testes em um sistema fotovoltaico instalado em um edifício de apartamentos em Amsterdã. “Wetroofs” (ou “telhados-molhados”, em tradução livre) são telhados que usam processos naturais envolvendo vegetação de zonas úmidas, solos e suas associações microbianas associadas para melhorar a qualidade da água. O sistema de irrigação utilizado para o projeto de pesquisa conta com um abastecimento adicional de água proveniente de águas cinzas de chuveiros que são transformadas em água de irrigação.

O telhado também foi equipado com um sistema de retenção de água da chuva Permavoid 85s, um sistema de irrigação capilar e uma camada de substrato de 6 cm. “Usando a água cinza tratada, o nível de água na camada de armazenamento de água abaixo da vegetação é mantido em um mínimo de 50 mm, garantindo um suprimento de água suficiente para a vegetação”, explicou o grupo holandês, acrescentando que 26 espécies de plantas nativas foram semeado nos cobertores do telhado.

O desempenho de resfriamento do BGR foi comparado ao de um BiR por meio de um sistema de sensores de temperatura. Ambos os telhados foram equipados com sistemas fotovoltaicos de 23,7 kW usando painéis de 405 W do fabricante chinês JinkoSolar. Os módulos foram dispostos em uma posição de paisagem voltada para o sul com um ângulo de inclinação de 20 graus.

“Os painéis para monitoramento detalhado foram escolhidos de forma que os painéis nos telhados verde-azulados e betuminosos fiquem o mais próximo possível, mas os painéis mais próximos da borda do telhado são excluídos do estudo, pois serão mais influenciados por, por exemplo, efeitos do vento e menos pela vegetação”, afirmaram os pesquisadores.

Por meio de suas análises, os acadêmicos descobriram que, quando as temperaturas estavam acima de 10 °C, o painel solar no BGR produzia mais energia e um maior rendimento energético de até 4,4% em irradiância semelhante em comparação com o BiR.

Eles também notaram que o BGR está mais exposto à luz solar devido à sua posição. “Isso significa que nossos resultados podem ser conservadores, portanto, com efeitos de sombra semelhantes, o BGR pode ter um desempenho ainda melhor do que o medido aqui”, afirmaram.

As descobertas do grupo foram apresentadas no artigo “Increasing solar panel output with blue-green roofs in water-circular and nature inclusive urban development”, publicado recentemente na Building and Environment.

“No geral, mostramos que um telhado fotovoltaico verde-azulado cria uma situação em que todos saem ganhando, tanto para a produção fotovoltaica, o balanço hídrico local quanto para a biodiversidade”, concluíram os cientistas. “Pesquisas futuras podem investigar melhor os efeitos do vento e do albedo, diferentes alturas dos painéis solares acima do telhado e o desenvolvimento da vegetação e os efeitos dessa mudança de vegetação na produção fotovoltaica”.