Uma equipa de investigação argelino-espanhola analisou como as coberturas frias poderiam ajudar a aumentar o rendimento energético em sistemas fotovoltaicos de coberturas bifaciais e descobriu que a combinação proposta oferece rendimentos energéticos mais elevados do que as contrapartes bifaciais implementadas em coberturas convencionais.
Os cientistas explicaram que telhados frios são telhados feitos de revestimentos altamente refletivos com alta emissividade no infravermelho térmico. “Eles normalmente são usados em telhados de edifícios porque reduzem a temperatura em comparação com telhados correspondentes sem o revestimento”, disseram. “Demonstrou-se que reduzem significativamente a energia necessária para o arrefecimento dos edifícios e o efeito de ilha de calor em ambientes urbanos e podem oferecer benefícios econômicos.”
Essas coberturas são baseadas em materiais de revestimento com propriedades de alta refletância, o que, segundo os pesquisadores, aumenta a radiação recebida na parte traseira dos painéis.
O grupo testou a sua nova abordagem num banco de testes localizado num edifício em Barcelona. A instalação compreende quatro sistemas fotovoltaicos, cada um composto por três módulos fotovoltaicos bifaciais conectados em série. Os sistemas são: um arranjo monofacial de referência, um arranjo bifacial acima de um piso convencional, um arranjo bifacial acima de um piso com cobertura fria e um arranjo bifacial acima do piso normal com outros tipos de módulos fotovoltaicos.
Para todos os sistemas, os acadêmicos usaram módulos de 320 W do fabricante chinês JA Solar e inversores de 1,5 kW da Solax, com sede na China. O período de testes decorreu de abril de 2020 a novembro de 2021. Durante os meses de inverno, os edifícios circundantes lançam sombras nas matrizes.
A análise mostrou que a matriz bifacial acima de um piso com cobertura fria alcançou o maior rendimento energético.
“Quando um revestimento frio é utilizado por baixo dos módulos bifaciais, a produção fotovoltaica pode ser substancialmente aumentada (8,6%) em comparação com a solução monofacial, o que significa um benefício económico de cerca de 18,3 €/kWp/ano”, afirmou o grupo. “Além disso, o revestimento [do telhado frio] pode ajudar a reduzir as temperaturas do piso em áreas sem sombra durante o verão (-3,8 °C), levando potencialmente a economias de energia significativas no resfriamento do edifício.”
Os cientistas disseram que telhados frios poderiam ser adicionados ao piso dos sistemas fotovoltaicos bifaciais existentes ou usados para novas instalações. “É um produto já disponível no mercado, com custos razoáveis, que oferece duas vantagens: aumento do rendimento energético e redução do consumo de refrigeração dos edifícios, ambos com benefícios económicos”, concluíram.
Os pesquisadores apresentaram suas descobertas “Experimental energy performance assessment of a bifacial photovoltaic system and effect of cool roof coating“, que foi publicada recentemente no Journal of Building Engineering. O grupo de investigação é formado por académicos do centro de investigação espanhol Tecnalia, do Centro para o Desenvolvimento de Energias Renováveis (CDER) da Argélia, da Universitat Politècnica de Catalunya e da Universidade do País Basco.
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