Como o albedo interage com diferentes padrões de sistemas fotovoltaicos em telhados

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Da pv magazine Global

Um grupo de pesquisa liderado pela Universidade da Calábria, na Itália, investigou o impacto do albedo na geração de energia fotovoltaica no telhado e descobriu que a reflexão da radiação de saída das superfícies dos painéis solares para a parte traseira dos módulos adjacentes desempenha um papel importante no aumento do rendimento da eletricidade solar.

“O estudo explora o desempenho de painéis solares monofaciais e bifaciais em várias tipologias de telhados com padrões de instalação e albedos variáveis. Nesse sentido, a comparação ajudará a compreender como o albedo do telhado afeta a produção anual de energia, a maneira mais adequada de instalar painéis solares no telhado e a distinção entre painéis solares monofaciais e bifaciais”, informaram os cientistas. “A avaliação é baseada especificamente em um conjunto de 160 simulações.”

Usando dois estudos de caso da Itália – um do sul e outro do norte do país – a equipe concentrou seu trabalho nos diferentes impactos do albedo em vários padrões de instalação.

Todas as simulações foram realizadas em uma cobertura de 10 m x 10 m, com área total de 100 m². Milão foi escolhida como local das simulações do norte da Itália, com uma temperatura média anual de 13,5 ° C de irradiação global anual de 1.317 kWh / m² e uma inclinação de 39 °, enquanto Cosenza foi tomada como o estudo de caso sul, com uma temperatura média anual de 17,7 ° C, irradiação global anual de 1.635 kWh / m² e uma inclinação de 33 °.

Os experimentos incluíram dois tamanhos de sistema fotovoltaico – 1 m x 1,5 m ou 1 m x 2 m – cobrindo 10%, 20%, 30%, 40% ou 50% do telhado. Dois tipos de painéis fotovoltaicos foram considerados: um painel monocristalino bifacial com 20% de eficiência ou um painel monocristalino monofacial com 20% de eficiência. Os albedos considerados foram de 20%, 40%, 60% e 80%, representando diferentes tipos de materiais de cobertura.

“Na área limitada de um telhado, ao aumentar o número de módulos fotovoltaicos, a produção anual de energia pode aumentar até um determinado valor e, em seguida, pode diminuir devido à maior frequência de sombra dos painéis solares na superfície de outros painéis solares”, enfatizaram os cientistas. “Neste estudo, no sul e norte da Itália, isso aconteceu após aumentar o número de módulos de 40 a 50% da cobertura da área do telhado.”

De acordo com o grupo, a saída bifacial aprimorada a essa taxa parece ser desencadeada pela reflexão da radiação das superfícies do painel solar para a parte traseira dos módulos adjacentes, em vez do albedo do telhado. Além disso, a escolha entre painéis solares monofaciais e bifaciais dependia da porcentagem de cobertura dos painéis solares no telhado.

“Pode-se concluir que, com baixas porcentagens de cobertura de painéis fotovoltaicos na superfície do telhado, a instalação de painéis bifaciais não parece ser vantajosa do ponto de vista da produção de energia”, acrescentou o grupo. “No entanto, em uma porcentagem de cobertura mais alta de cerca de 50%, e devido aos impactos simultâneos do albedo do telhado e reflexão dos painéis solares, é mais benéfico usar painéis solares bifaciais, como na Itália, a produção de energia foi aumentada em até 18%.”

O trabalho de pesquisa foi apresentado em “Revealing the impact of albedo on solar panel power generation potential in various installation patterns: Case study of Italy“, publicado na Energy Reports. Cientistas da Universidade Aristóteles de Thessaloniki, na Grécia, também participaram do estudo.

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