Sistemas PVT: A próxima geração de tecnologia de energia solar

Sistemas PVT: A próxima geração de tecnologia de energia solar

O que são sistemas PVT?

Os sistemas fotovoltaicos térmicos (Hybrid PVT Solar System) são tecnologias solares inovadoras que combinam painéis fotovoltaicos (FV) com coletores térmicos numa única unidade. Enquanto os painéis FV geram eletricidade, o coletor térmico absorve o excesso de calor, tornando o sistema capaz de produzir energia e calor simultaneamente. Este design de dupla função maximiza a eficiência da utilização da energia solar.

Principais benefícios dos sistemas PVT

A maior vantagem dos Sistemas Solares PVT Híbridos é a capacidade de fornecer duas formas essenciais de energia — eletricidade e calor — no mesmo espaço de instalação. Isto torna-os ideais para áreas urbanas com espaço limitado no telhado. Os sistemas PVT melhoram a eficiência energética global, reduzem o tempo de retorno do investimento e contribuem significativamente para a independência energética. Ao utilizar tanto a energia elétrica como a térmica, as empresas e os proprietários de imóveis obtêm um maior retorno do investimento em comparação com a utilização exclusiva de energia fotovoltaica ou solar térmica.

As principais vantagens dos sistemas fotovoltaicos híbridos (PVT) são as seguintes:

1. Utilização do espaço e dupla produção de energia

• Um dispositivo, duas utilizações: pode gerar eletricidade e calor na mesma área. Isto é crucial para residências urbanas ou edifícios com espaço limitado no telhado, maximizando o rendimento de energia solar por unidade de área.
  

• Melhorando a eficiência geral: os painéis fotovoltaicos tradicionais convertem apenas aproximadamente 20% da energia solar em eletricidade, enquanto o restante é convertido em calor residual, fazendo com que os painéis aqueçam. Os sistemas de PVT usam fluido para remover e utilizar esse calor residual enquanto resfriam efetivamente os painéis.
  

2. Melhorando a eficiência da geração de energia e a estabilidade

• Aumento da geração de energia: a eficiência das células PV diminui com o aumento da temperatura. O mecanismo de resfriamento no sistema PVT mantém uma temperatura operacional mais baixa para os painéis, melhorando significativamente a eficiência do painel e gerando 5% a 15% a mais de potência do que os painéis convencionais do mesmo tamanho.
  

• Estendendo a vida do módulo: altas temperaturas operacionais sustentadas aceleram o envelhecimento dos painéis fotovoltaicos. A função de resfriamento ativa do sistema PVT reduz o estresse térmico e ajuda a prolongar a vida útil dos módulos fotovoltaicos.
  

3. Eficiência energética geral e retorno econômico

• Excelente eficiência energética global: os sistemas solares PVT podem atingir uma taxa global de utilização de energia solar (eletricidade + calor) de até 60% a 80%, significativamente superior aos sistemas fotovoltaicos ou solares térmicos independentes.

• Maior retorno do investimento: embora o investimento inicial seja maior do que num sistema independente, a geração simultânea de duas fontes de energia de alto valor (eletricidade e calor) e a maior geração de energia produzem um período de retorno mais rápido, resultando num melhor retorno económico global ao longo de todo o ciclo de vida.
  

4. Ampla aplicação e funcionalidade versátil

• Pré-aquecimento de água quente sanitária: a função mais utilizada fornece água quente para as habitações.
  

• Aquecimento de ambiente: combinado com o aquecimento por piso ou sistemas de ventiloconvector, proporciona o aquecimento de edifícios.
  

• Alimentação de bombas de calor: serve como fonte de calor a baixa temperatura para bombas de calor de fonte de ar ou de fonte de solo, melhorando significativamente a sua eficiência energética.
  

5. Integração arquitetónica

• Aparência uniforme e bonita: a aparência simplificada do sistema, semelhante a um painel fotovoltaico plano, integra-se perfeitamente nos telhados ou fachadas dos edifícios, criando uma estética arquitetónica unificada que vai ao encontro das exigências do design arquitetónico moderno.

6. Adaptabilidade sazonal

• Funcionamento eficiente no inverno: os sistemas PVT arrefecidos a líquido podem ser equipados com anticongelante para garantir a geração normal de calor e energia, mesmo nos meses frios de inverno.

• Funcionamento durante todo o ano: Mesmo no verão, quando a geração de energia da CSP é baixa, a geração mantém-se forte, enquanto a procura de arrefecimento é maior. Isto evita os problemas de sobreaquecimento que podem ocorrer com os sistemas CSP tradicionais no verão.
  

Aplicações dos Sistemas PVT

A tecnologia PVT é altamente versátil. Pode ser aplicada em habitações, edifícios comerciais, instalações industriais e até mesmo em operações agrícolas. Por exemplo, podem fornecer água quente e, ao mesmo tempo, gerar eletricidade para alimentar eletrodomésticos. Em projetos comerciais de grande dimensão, os sistemas PVT podem satisfazer as necessidades de aquecimento, arrefecimento e eletricidade, ajudando as empresas a atingir os objetivos de sustentabilidade.

É particularmente adequado para:

1. Edifícios residenciais ou comerciais com espaço limitado no telhado que necessitam de eletricidade e água quente/aquecimento.

2.º Edifícios verdes que procuram a máxima eficiência solar e metas ambientais de baixo carbono.

3. Utilizadores que procuram maior retorno do investimento e independência energética.

Desenvolvimento futuro e perspetivas de mercado

O futuro dos sistemas solares fotovoltaicos (PVT) é promissor, à medida que o mundo transita para soluções integradas de energia renovável. Com os avanços contínuos na tecnologia de absorção, nos métodos de arrefecimento e na integração de sistemas, o PVT está a tornar-se mais eficiente e acessível. Os governos estão cada vez mais a reconhecer o potencial do PVT e a oferecer incentivos para a sua adopção. Nos próximos anos, espera-se que os sistemas PVT se tornem uma solução comum, revolucionando a forma como aproveitamos a energia solar.

Resumo e valor central

As principais vantagens dos sistemas PVT estão na "sinergia" e na "integração":

1. Sinergia: A geração de energia e o aquecimento não são simplesmente uma combinação de funções; complementam-se. O aquecimento proporciona arrefecimento para a geração de energia, melhorando a eficiência; por sua vez, a geração de energia fornece a energia necessária para as bombas de circulação e outros componentes do sistema de aquecimento.

2. Valor de integração: aborda o conflito entre o espaço limitado no telhado e as diversas necessidades energéticas, proporcionando aos utilizadores uma solução energética integrada compacta, eficiente e versátil.