Sistema fotovoltaico térmico

Definição do Produto

Um sistema fotovoltaico térmico é uma tecnologia solar integrada que gera simultaneamente energia elétrica e energia térmica utilizável a partir de um único coletor solar, melhorando a eficiência total do sistema para aplicações energéticas industriais, comerciais e residenciais.

Parâmetros e especificações técnicas

Estrutura e composição do material

• Camada de vidro frontal:Vidro solar temperado com baixo teor de ferro e elevada transmitância.

• Células fotovoltaicas:Silício monocristalino ou policristalino laminado no interior de um encapsulante de EVA.

• Placa absorvente térmica:Placa de cobre ou alumínio com revestimento seletivo.

• Tubos de permuta de calor:Canais de fluido de cobre ou aço inoxidável fixados ao absorvedor.

• Camada de isolamento:Lã mineral ou espuma de poliuretano para reduzir a perda de calor na parte traseira.

• Folha traseira:Película protetora de polímero multicamadas para resistência à humidade.

• Moldura:Estrutura em alumínio anodizado para maior estabilidade mecânica.

Processo de Fabrico

Fluxo de trabalho de produção de engenharia

1. Amarração de células:Células fotovoltaicas ligadas eletricamente através de máquinas de ligação automatizadas.

2. Fabrico do Absorvedor:Corte a laser e revestimento seletivo de placas de cobre ou alumínio.

3. Colagem de Tubos:Fixação ultrassónica ou por brasagem de tubos de permuta de calor em placas absorvedoras.

4. Laminação:Laminação a vácuo de vidro, EVA, células fotovoltaicas, absorvedor e folha traseira.

5. Montagem da estrutura:Fixação mecânica de estruturas de alumínio anodizado.

6. Teste Hidráulico:Ensaio de pressão em canais de fluidos sob pressão 1,5 vezes superior à pressão nominal.

7. Teste elétrico:Teste rápido para tensão, corrente e resistência de isolamento.

8. Inspeção final:Análise termográfica e inspeção visual antes do embalamento.

Comparação da indústria

Cenários de aplicação

• Instalações Industriais:Pré-aquecimento da água de processo e recuperação de energia térmica.

• Edifícios Comerciais:Fornecimento de água quente sanitária e redução da procura de pico.

• Projetos EPC:Sistemas integrados de energia renovável para contratos de desempenho energético.

• Instalações Institucionais:Hospitais, escolas e sistemas de água quente de infraestruturas públicas.

• Energia Distrital:Fornecimento combinado de energia elétrica e térmica para grandes campus universitários.

Principais dificuldades e soluções de engenharia

• Perda de eficiência fotovoltaica devido ao calor:O arrefecimento líquido ativo mantém a temperatura ideal da célula.

• Espaço limitado no telhado:O design de dupla geração maximiza a produção de energia por metro quadrado.

• Elevada perda térmica:O isolamento multicamadas reduz a perda de calor na parte traseira e nas extremidades.

• Complexidade da integração do sistema:O design modular das interfaces hidráulicas e elétricas simplifica a instalação EPC.

Avisos e medidas de mitigação de riscos

• Em regiões frias, assegure-se de que a concentração de anticongelante está correta para evitar o rompimento dos tubos.

• Instale válvulas de alívio de pressão para evitar condições de sobrepressão.

• Realize inspeções regulares para verificar a acumulação de incrustações nos canais de troca de calor.

• Providencie ligação à terra e proteção contra surtos para evitar riscos elétricos.

• Verifique a capacidade de carga do telhado antes da instalação do sistema.

Guia de Aquisição e Seleção

1. Definir perfis de carga elétrica e térmica do projeto.

2. Calcule a área de superfície do coletor necessária com base na procura máxima.

3. Verifique a conformidade com as normas mecânicas e elétricas IEC e ASTM.

4. Verifique a classificação da pressão hidráulica e os métodos de proteção contra a corrosão.

5. Confirme a compatibilidade com as caldeiras ou sistemas de bombas de calor existentes.

6. Solicite relatórios de testes de fábrica e certificação de terceiros.

7. Avalie a experiência do fornecedor em projetos EPC à escala industrial.

Exemplo de caso de engenharia

Um sistema fotovoltaico térmico foi instalado numa fábrica de processamento de alimentos de 9.500 m² que requer água de processo a 65 °C. O projeto integrou 240 painéis híbridos, gerando 120 kW de energia elétrica e 320 kW de potência térmica. O sistema reduziu o consumo de combustível da caldeira em 42% e estabilizou as temperaturas de processo em funcionamento industrial contínuo.

Perguntas frequentes

1. O sistema pode funcionar em climas nublados?Sim, funciona sob radiação solar difusa.

2. A saída térmica é estável?Sim, regulado através de controlos de caudal e temperatura.

3. Que tipo de manutenção é necessária?Limpeza anual e verificação do sistema hidráulico.

4. Pode ser integrado com caldeiras já existentes?Sim, através de tanques de acumulação e permutadores de calor.

5. É necessário algum tipo de montagem especial?Montagem solar standard com suportes reforçados.

6. Qual é o ROI típico?3 a 6 anos, dependendo do preço da energia.

7. É sempre necessário utilizar anticongelante?Apenas em regiões propensas a geadas.

8. Pode funcionar à noite?Apenas com tanques de armazenamento térmico.

9. Reduz a degradação dos painéis fotovoltaicos?Sim, controlando a temperatura de funcionamento da célula.

10. A monitorização remota está disponível?Sim, com controladores habilitados para IoT.

Solicitar suporte técnico

Para orçamentos, fichas técnicas detalhadas, esquemas hidráulicos ou amostras de engenharia, envie os requisitos do seu projeto. Oferecemos suporte profissional para o dimensionamento de sistemas, integração EPC e planeamento operacional a longo prazo.

Credenciais do autor E-E-A-T

Este documento foi elaborado por um engenheiro de sistemas de energia renovável com mais de 12 anos de experiência em sistemas híbridos de energia solar, integração térmica, sistemas de energia industrial e engenharia de projetos EPC.