Uma das características mais importantes de um painel solar é a quantidade de energia que ele pode produzir. Afinal, é para isso que eles foram projetados!
Os possíveis proprietários de painéis solares geralmente têm uma meta para a quantidade de energia que desejam produzir. Talvez seja 100% das necessidades domésticas ou mesmo apenas 50%. Em qualquer caso, há uma série de fatores que influenciarão as capacidades de produção de energia de um painel solar e de quantos painéis serão necessários.
Com o custo da energia solar caindo mais de 60% nos últimos 10 anos e um crédito fiscal solar de 30% disponível para todos os proprietários, é muito mais realista para os proprietários de residências e empresas instalarem painéis solares em suas propriedades. Neste post, exploramos como os painéis solares funcionam e produzem energia.
Como um painel solar produz energia?
Os painéis solares funcionam permitindo que partículas de luz, chamadas fótons, retirem elétrons de seus orbitais atômicos. Os elétrons são capturados em condutores na forma de corrente elétrica e essa eletricidade é aproveitada e preservada. A área onde ocorre essa reação é chamada de célula fotovoltaica ou célula solar.
Os painéis solares (ou módulos) são compostos por centenas ou milhares dessas células, e vários painéis solares constituem um painel solar. Essas matrizes são conectadas à rede elétrica existente e/ou ao armazenamento de baterias para que a energia gerada possa ser direcionada adequadamente.
Principais termos do painel solar: kW, kWh, DC e AC
Para compreender completamente os números, precisamos examinar algumas unidades básicas.
Quilowatt (kW): Esta é uma medida de energia elétrica, que equivale a 1.000 watts. A energia elétrica gerada por um painel solar ou sistema solar pode ser expressa em watts ou quilowatts.
Quilowatt-hora (kWh) – Medida de energia elétrica que equivale ao consumo de 1.000 watts por 1 hora. O kWh é utilizado como unidade de faturamento da energia consumida pelas pessoas físicas. Um quilowatt-hora equivale a 3,6 megajoules.
Potência de corrente contínua (CC): Esta é a forma de energia gerada inicialmente pelo painel.
Alimentação de corrente alternada (CA): A maioria dos eletrodomésticos usa energia CA. A eletricidade CC gerada pelos painéis solares é convertida em CA para que possa ser usada de forma eficiente pelos consumidores em toda a casa.
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Quantos Watts um painel solar produz?
Em 2023, os painéis solares residenciais são normalmente avaliados para produzir 250 a 450 Watts por hora de luz solar direta. Hoje, a potência mais comum é de 400 Watts, pois oferece um bom equilíbrio entre eficiência e preço acessível. Pode-se esperar que um painel de 400 Watts com 4,5 horas de sol direto por dia produza 1.800 Watts-hora de eletricidade DC por dia – ou cerca de 1.750 Watts-hora depois de convertido em eletricidade AC – o que é mais do que suficiente para alimentar uma geladeira e iluminação necessidades da família média dos EUA.
Para medir quanta eletricidade um painel solar produz, você precisará de dois números:
A produção solar do painel (medida em Watts)
O número de horas de pico de sol por dia (em horas) para sua área
A saída do painel solar varia de acordo com o modelo e varia de 250 a 450 Watts. A classificação de potência de saída representa quanta energia o painel pode produzir por hora sob condições de teste padrão.
Em 2023, os painéis de 400 W são considerados padrão, então usaremos esta saída em nosso exemplo.
As horas de pico de sol são uma medida da quantidade de luz solar utilizável que seus painéis solares recebem. Isso varia de mais de 5,75 horas por dia no sudoeste a menos de 4 horas por dia nas partes mais ao norte dos EUA. Verifique os horários de pico do sol para sua localização aqui.
Como a maioria dos EUA recebe 4,5 horas de pico de sol por dia ou mais, usaremos 4,5 horas como exemplo.
Para calcular quanto um painel solar produz por dia, basta multiplicar a produção do painel solar pelas horas de pico do sol:
400 W (saída) x 4,5 horas = 1.800 Watts-hora por dia
Normalmente representamos uma perda de 3% na conversão da produção de energia solar de CC para CA, o que equivale a aproximadamente 1.750 Watts-hora. Para converter para a medida padrão de kWh, basta dividir por 1.000 para descobrir que um painel de 400W pode produzir 1,75 kWh por dia.