Toda tecnologia, incluindo a solar, necessita de um período de adaptação antes de alcançar a sua maturidade plena. Quando isto ocorre, surgem novas aplicações como o PV Heating, que aproveita a energia fotovoltaica para gerar calor e aquecer água.

A fotovoltaica está hoje completamente consolidada em países como Portugal, onde se apostou de forma explícita no autoconsumo, aprovando uma lei que o regulamenta e dando facilidade aos cidadãos para que produzam e consumam a sua própria energia solar, com o objectivo de construir um futuro mais verde para todos.

Tipologias de PV Heating

As instalações de PV Heating actualmente apresentam-se principalmente como sistemas directos nas soluções de AQS para aquecimento de água, oferecendo vantagens muito importantes quando comparados com sistemas térmicos tradicionais.

Noutras ocasiões, o aquecimento fotovoltaico pode basearse na ideia de aproveitar ao máximo o excedente de produção fotovoltaica para maximizar o autoconsumo. Assim, nos países, como o luso, em que a energia solar está totalmente consolidada -até ao ponto em que numa instalação de autoconsumo fotovoltaico tenhamos cobertas todas as cargas e ainda contemos com um excedente-, podemos incorporar um sistema de PV Heating para aproveitar esse excesso de produção e evitar, tanto quanto possível, a injecção na rede.

Vantagens do aquecimento fotovoltaico comparativamente à energia solar térmica

Os equipamentos de aquecimento fotovoltaico, na sua principal tipologia,  apresentam diversas vantagens comparativamente à energia solar térmica. Em primeiro lugar, existem soluções de PV Heating -como as da Advanced Energy- que permitem uma instalação muito mais simples, já que utilizam directamente a energia fotovoltaica gerada pelos painéis solares em corrente contínua para alimentar o equipamento de aquecimento, não necessitando de um inversor fotovoltaico. Ou seja, este tipo de equipamentos não necessitam nenhum tipo de armazenamento de energia porque com a potência gerada aquecem a água. O que diferencia esta classe de aparelhos é que, ao não estarem ligados ou sincronizados com a rede, não necessitam de nenhuma autorização ou licença, para além do certificado CE. O controlo destes sistemas realiza-se através de um MPPT, que fornece a Krannich Solar.

Por outro lado, todas as soluções de PV Heating (não apenas a modalidade acima indicada), podem incorporar-se facilmente num sistema convencional já existente, o que implica uma grande poupança económica. Importa destacar que, habitualmente, os sistemas de energia solar térmica apresentam em muitas ocasiões complicações para serem integrados nas habitações em que já existam sistemas de aquecimento convencionais. Justamente como elemento de melhoria numa instalação actual, encontramos outra das suas vantagens em comparação com os painéis solares térmicos: o seu preço acessível.

Além disso, num sistema de aquecimento, se o sistema não possui um dissipador de temperatura, a água aquece no telhado e circula pelas tubagens com um nível de temperatura muito elevado que, eventualmente, pode provocar fugas de água ou até avarias. Contudo, com o PV Heating, e aqui está a sua grande vantagem, a água aquece no depósito, no qual não é necessário nenhum equipamento de amortecimento de calor, ou permutador, mas simplesmente se limita a produção eléctrica . Por outro lado, nas instalações para aquecimento fotovoltaico também não existem problemas de congelamento de água nos circuitos exteriores.

Uma vantagem adicional das instalações de PV Heating é que são favoráveis as baixas temperaturas ao contrário dos sistemas térmicos, com o que, para o fim para o qual estão concebidos – aquecer a água – supõe maior eficiência de uso. Quanto a manutenção, as soluções de aquecimento fotovoltaico praticamente não necessitam. Portanto para além de o instalador se poder despreocupar, pode ainda obter maior benefício liquido nos sistemas de uso doméstico.

Aquecimento fotovoltaico e activação de consumos

Cabe destacar outra das interessantes possibilidades que oferece o PV Heating é a segunda tipologia de instalações de aquecimento fotovoltaico, como indicamos acima no terceiro parágrafo, que se combina com um gestor inteligente de energia, como os fabricados pela Solare Datensysteme (Solar-Log) e SMA (Smart Home). Estes aparelhos regulam o fornecimento da electricidade disponível e respondem automaticamente às alterações que possam existir nas curvas de produção e consumo, dando sempre prioridade ao autoconsumo fotovoltaico, de modo que apenas activarão o PV Heating quando as restantes necessidades energéticas estejam cobertas. Em qualquer caso, e tendo previamente determinado o excesso de energia fotovoltaica e o valor de regulação, o utilizador pode configurar manualmente -através dos portais web destes gestores inteligentes- que aparelhos pretende alimentar com energia solar e em que ordem, assim como ver em tempo real que aparelhos estão a utilizar electricidade verde e quanta consomem.

Os gestores de energia como o Solar-Log e o Smart Home System também podem fazer previsões meteorológicas para planear a produção e a procura de energia eléctrica. No entanto, a sua principal função é dar prioridade ao autoconsumo fotovoltaico, activando os consumos em função da curva de produção para, num sistema ideal, alcançar uma taxa de injeção na rede de 0%.

O aquecimento com energia solar fotovoltaica ocupa, normalmente, o último lugar da lista de prioridades numa instalação de autoconsumo doméstico. Assim, o excesso de produção de energia solar destinar-se-ia, primeiro, a alimentar os aparelhos eléctricos da habitação e, depois, a carregar as baterias fotovoltaicas e os veículos eléctricos, caso existam. Por último, os gestores inteligentes farão fluir a energia até aos sistemas de PV Heating que, nos casos em que seja necessário trocar por completo a instalação, recomendaríamos que incorporassem, adicionalmente, uma bomba de calor.

Conclusão

Definitivamente, o número de instalações com PV Heating destinadas ao aquecimento de água directo está a crescer actualmente, graças à significativa baixa de preços que esta solução tem apresentado. Graças às virtudes da energia solar, aos avanços tecnológicos em soluções de gestão e controlo da produção fotovoltaica e produtos novos como o PV Heating, o autoconsumo já não é uma miragem. É toda uma realidade, tal como se verifica em algumas instalações solares que, estando ligadas à rede, atingem uma taxa de autoconsumo de 80%. A indústria, a tecnologia e os consumidores estão preparados. É, portanto, apenas uma questão de tempo.

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