Painéis solares térmicos e painéis solares fotovoltaicos são duas tecnologias baseadas no uso de energia solar. Entretanto, sua operação, aplicações e desempenho são diferentes.
Tipo de energia obtida
A principal diferença entre os dois sistemas está no tipo de energia que eles geram e como a utilizam:
- Painéis solares fotovoltaicos: convertem a radiação solar em energia elétrica por meio de um processo fotoquímico em suas células solares. Essa eletricidade pode ser usada imediatamente ou armazenada em baterias para uso posterior.
- Painéis solares térmicos: capturam a energia solar na forma de calor através de coletores, transferindo-a para um fluido de transferência de calor. Esse calor pode ser usado diretamente para aquecer água, para aquecimento ou, em sistemas mais avançados, para gerar eletricidade usando turbinas a vapor.
Diferenças no custo econômico
Custo dos painéis solares térmicos
Os painéis solares térmicos geralmente têm um custo inicial menor em comparação aos painéis fotovoltaicos devido à simplicidade da tecnologia.
Eles são compostos principalmente de materiais como cobre, alumínio e vidro, que são mais baratos que os semicondutores usados na energia fotovoltaica. Além disso, os sistemas solares térmicos exigem menos componentes eletrônicos e não precisam de inversores, o que reduz o custo geral de instalação.
Para uma instalação doméstica típica, os preços geralmente variam de € 2.500 a € 6.000, dependendo do tamanho do sistema e de sua capacidade de coleta de calor. Sistemas menores, que fornecem apenas aquecimento de água, tendem a ficar na faixa mais baixa, enquanto aqueles que também incluem aquecimento de ambientes podem ficar na faixa mais alta.
Os custos de manutenção são baixos, pois esses sistemas têm uma vida útil de muitos anos sem a necessidade de reparos significativos.
Custo dos painéis solares fotovoltaicos
Em comparação, os painéis fotovoltaicos são mais caros devido à complexidade da tecnologia de conversão de energia solar em eletricidade.
Eles são feitos principalmente de células solares de silício, o que exige um processo de fabricação mais avançado, e também exigem inversores e outros componentes eletrônicos para converter a energia em corrente alternada (CA), o que aumenta o preço geral da instalação.
Para uma instalação doméstica de painéis fotovoltaicos, o custo geralmente varia entre 4.000 e 9.000 euros, dependendo da capacidade do sistema, que geralmente fica entre 3 e 5 kW para uma casa de médio porte. Este custo inclui os painéis, o inversor, o sistema de montagem e a instalação. Embora os custos tenham diminuído nos últimos anos devido aos avanços tecnológicos, os sistemas fotovoltaicos ainda são mais caros que os sistemas térmicos.
No entanto, os painéis fotovoltaicos podem gerar eletricidade, permitindo maior autossuficiência energética e potencial economia nas contas de luz a longo prazo.
Embora a manutenção seja relativamente baixa, o inversor pode precisar ser substituído após cerca de 10 anos.
Diferenças no desempenho energético
Desempenho dos painéis solares térmicos
Os painéis solares térmicos são muito eficientes na conversão de energia solar em calor. Seu desempenho geralmente é superior ao dos painéis fotovoltaicos em termos de captura e uso direto de energia solar, especialmente em aplicações de aquecimento de água ou aquecimento de ambientes.
A eficiência de conversão desses sistemas pode exceder 70%, o que significa que uma grande parte da energia solar que eles capturam é convertida em calor útil. Isso os torna especialmente adequados para residências que necessitam de água quente ou aquecimento, pois não dependem de conversão para eletricidade, mas usam calor diretamente.
Desempenho dos painéis solares fotovoltaicos
No caso dos painéis fotovoltaicos, sua atuação está focada na conversão de energia solar em eletricidade, que tem uma eficiência muito menor quando comparada aos painéis térmicos.
Os painéis fotovoltaicos mais eficientes atualmente têm uma eficiência entre 15% e 22%, o que significa que uma fração da luz solar que incide sobre eles é convertida em eletricidade. Embora essa eficiência seja menor, os painéis fotovoltaicos podem gerar eletricidade mesmo em condições de luz difusa, como em dias nublados, o que os torna mais versáteis em diversas condições climáticas.
Armazenamento de energia
- Os sistemas fotovoltaicos podem armazenar a eletricidade gerada em baterias para uso posterior.
- Os sistemas térmicos armazenam calor em acumuladores solares, que retêm energia térmica na forma de água quente ou fluidos especiais.
Diferenças na operação
Como funciona um painel solar fotovoltaico
Os painéis fotovoltaicos são compostos de células solares feitas de materiais semicondutores, como o silício. Quando a luz solar atinge essas células, os fótons geram um fluxo de elétrons, produzindo uma corrente elétrica contínua (CC), que é então transformada em corrente alternada (CA) para uso doméstico ou industrial.
Como funciona um painel solar térmico
Os painéis solares térmicos usam superfícies absorventes para capturar energia solar e transferir o calor para um fluido de transferência de calor. Este fluido pode ser utilizado para aquecimento de água sanitária, calefação ou mesmo para gerar vapor que movimenta turbinas em usinas termoelétricas solares, produzindo energia elétrica.
Vantagens e desvantagens comparativas
| Característica | Fotovoltaica | Térmico |
|---|---|---|
| Tipo de energia | Elétrico | Térmica |
| Aplicações | Iluminação, eletrônicos, eletrodomésticos | Aquecimento, água quente, geração indireta de eletricidade |
| Armazenar | Baterias | Acumuladores solares |
| Custo inicial | Alto | Mais baixo |
| Eficiência | Menor conversão de energia | Especialização em aplicação térmica |
| Manutenção | Baixo | Requer revisão periódica |