Painéis solares fotovoltaicos para janelas e varandas serão moda

O desenvolvimento dos painéis solares tem sido enorme. Cada vez mais os fabricantes procuram soluções que vão de encontro aos clientes, soluções que sejam facilmente integrados durante a construção de uma casa, como por exemplo numa varanda ou numa janela.

Painéis solares substituem varandas, janelas e toldos

Recentemente o desenvolvimento das tecnologias de painéis solares, permitiu a criação de sistemas fotovoltaicos transparentes. Estes permitem a integração dos painéis solares fotovoltaicos dentro do vidro da janela.

Para já, ainda é uma tecnologia em desenvolvimento, que está a ser levada a cabo por investigadores americanos. O objetivo passa por criar a típica transparência de um vidro, e ao mesmo tempo aproveitar a energia solar e transformá-la em energia elétrica.

Tipos de sistemas solares fotovoltaicos transparentes

Há ainda que fazer uma distinção entre a fotovoltaica transparente de gel de silício, fotovoltaica transparente de base orgânica e fotovoltaica transparente de grafeno.

Sistema fotovoltaico transparente de gel de silício

Semicondutor que explora a propriedades do silício. Os fotões, que compõem os raios solares, atingem os átomos de silício presentes no gel, provocando energia cinética (é como um impulso que gera movimento e este se transforma em energia elétrica dentro da estrutura cristalina do silício, que atua como semicondutor).

É aplicado entre o vidro duplo, através de uma injeção do gel no espaço do vidro duplo, mas se for num vidro simples, este é pulverizado.

Sistema fotovoltaico transparente de base orgânica

Determinados tipos de polímeros. As novas células solares consistem em dois elétrodos no meio dos quais se coloca uma camada de semicondutor orgânico.

Este tem a função de absorver a energia solar incidente e gerar eletrões, quando estes são recolhidos pelos elétrodos é produzida a corrente elétrica.

Sistema fotovoltaico transparente de grafeno

O grafeno é composto por uma única camada de átomos de carbono, e devido a ser transparente, não bloqueia a absorção de luz solar. Mas este não adere à base da célula, como tal, ainda há investigadores a tentar modificar a superfície que é impura.

Painéis Solares para varandas e janelas

Aplicações dos painéis fotovoltaicos

Se até agora apenas se falava da aplicação da tecnologia solar fotovoltaica transparente às janelas, como forma de aumentar as vendas, e não alterar a estética das casas, na Suécia já há mais aplicações, em varandas, janelas e toldos.

Com estas novas aplicações, toda a fachada exterior de uma casa pode produzir eletricidade.

ESTA PELÍCULA PODE ECONOMIZAR 10% DA SUA CONTA DE LUZ

Para combater o calor, o ar-condicionado é o instrumento mais frequentemente usado, ainda que com grande impacto para o meio ambiente e na conta de luz. Mas agora uma nova invenção do MIT poderia reduzir custos e diminuir a necessidade do ar condicionado. É uma película transparente especial, capaz de rejeitar até 70% do calor solar recebido.

Para combater o calor do verão, os escritórios e as residências tendem a usar ar condicionado de maneira exagerada e até irresponsável (muitos lugares querem transformar o verão em inverno). Mas agora os engenheiros do MIT desenvolveram esta película para ser aplicada nas janelas dos edifícios, para repelir o calor do sol que irradia.

A película é capaz de permanecer transparente abaixo dos 32 graus Celsius. Acima dessa temperatura, segundo os pesquisadores, ela age como um "sistema autônomo" e rejeita o calor. Os cientistas estimam que, se todas as janelas dos edifícios fossem cobertas dessa maneira, o ar condicionado e os custos de energia diminuiriam em pelo menos 10%.

A película é comparável a um invólucro de plástico transparente e as suas propriedades de rejeição do calor são devidas à presença de micropartículas feitas com um material de mudança de fase, que se restringe se exposto às temperaturas igual ou acima dos 32 graus Celsius. Em suas configurações mais compactas, as micropartículas dão à película normalmente transparente, um acabamento mais translúcido ou acetinado.

No verão, esta película poderia resfriar passivamente um edifício, permitindo a entrada de uma boa quantidade de luz. Nicholas Fang, professor de engenharia mecânica do MIT, argumenta que o material oferece uma alternativa econômica e eficiente, em termos de energia, às tecnologias jà existentes de janelas inteligentes.

Para demonstrar isso, os pesquisadores do MIT, em colaboração com colegas da Universidade de Hong Kong, iluminaram uma janela coberta com esta película com a luz produzida por um simulador solar, e notaram que a película ficou fria em resposta ao calor. Quando mediram a irradiação solar através do outro lado da janela, descobriram que o filme era capaz de repelir 70% do calor produzido pela lâmpada.

"As janelas inteligentes atualmente no mercado não são muito eficientes em rejeitar o calor do sol ou, como algumas janelas eletrocrômicas, poderiam precisar de mais energia", disse Fang. "Calculamos que, para cada metro quadrado, são introduzidas pela luz do sol através de uma janela, cerca de 500 watts de energia sob a forma de calor".

Fonte: Revista Joule.

Janelas solares: o futuro das construções ecológicas?

Um grupo industrial britânico está trabalhando em uma nova geração de tecnologia de painel solar transparente que corresponde aos custos e desempenho dos vidros de alto desempenho padrão, fornecendo energia limpa e renovável para os edifícios em que estão instalados. O desenvolvedor Polysolar está colaborando com a gigante química Merck e o Centro de Processo de Inovação (CPI), para promover uma nova era de edifícios com emissão zero de carbono.

Edifícios já não terão que comprometer a transparência das janelas quando instalarem painéis solares. A Polysolar, com sede em Cambridge, tem uma visão clara para o futuro da energia solar, e lançou um substituto para vidros das janelas de vidro tradicionais que também produzem energia limpa e renovável.

O vidro fotovoltaico usa o mesmo princípio básico dos painéis solares que você vê em telhados, mas é transparente. A tecnologia utilizada é conhecida comothin-film (filme fino), que significa simplesmente que a camada fotovoltaica ativa aplicada é muito fina. Ao contrário dos painéis solares convencionais, onde mono cristais de silício são cultivados e cortados em wafers, a tecnologia de película fina deposita à vácuo um filme sobre uma camada de vidro conduzida.

A vantagem do elemento de impressão é que qualquer tamanho, forma e variação do vidro que um cliente deseja pode ser produzido.

Há muitos benefícios de usar vidro fotovoltaico ao invés de painéis tradicionais, além de se poder ver através deles. Funciona em níveis mais baixos de luz, por isso vai funcionar em menos de 10% da luz solar. Isso não muda a sua eficiência, dependendo da quantidade de luz que está recebendo.

Isto significa que estes painéis podem ser colocados em locais onde outros não funcionam normalmente, como em fachadas verticais em qualquer lado de um edifício. Luz ambiente e reflexiva são todas absorvidas, de modo que a posição dos painéis não é tão fundamental como é para painéis originais que têm de absorver tanta luz solar direta quanto for possível.

Além disso, quando um painel é sombreado, os outros não são afetados, o que pode ser o caso quando há lotes de painéis solares em conjunto em uma série de string.

Cada painel produz de 60 a 70 watts por metro quadrado, por isso edifícios com grandes áreas de superfície vão produzir muito mais energia do que aqueles com superfície reduzida. A quantidade de energia produzida irá variar muito, dependendo da forma de construção e a posição, mas níveis significativos foram atingidos na maioria dos estudos de caso.

O principal objetivo no momento é torná-los tão fácil de instalar e tão barato como vidro convencional.

Se este vidro custar o mesmo que um painel regular, não haveria nenhuma razão para não usá-lo em futuros desenvolvimentos, especialmente se os custos de energia forem reduzidos a longo prazo.

Fonte: Power Tecnology