Primeiros passos
Seu telhado e bom para energia solar? Uma autoavaliacao de 5 minutos
Uma lista simples para decidir se vale a pena colocar paineis no seu telhado, usando numeros reais da Alemanha e o unico fator que as ferramentas de mapa sempre ignoram.
A resposta curta, e as seis coisas que a definem
A maioria dos telhados inclinados na Alemanha e boa o suficiente para energia solar. A questao normalmente nao e sim ou nao. E quao bom, e se a geracao justifica o custo no seu endereco especifico.
Seis fatores definem isso. Orientacao (para que lado o telhado esta voltado). Inclinacao (quao ingreme ele e). Area util (quantos paineis cabem entre chamines, janelas e respiros). Sombreamento (arvores, predios vizinhos, sua propria chamine). Idade e estrutura do telhado (se ele aguenta paineis por 25 anos). E a irradiacao da sua regiao (quanto sol a sua parte do pais realmente recebe).
Cinco desses voce consegue estimar do seu sofa em alguns minutos. O sexto, o sombreamento, e o que as ferramentas de mapa e satelite erram, e e muitas vezes o fator que decide se um local funciona ou nao. Voltaremos a ele.
O sul e o melhor, mas leste-oeste agora esta bom
A orientacao, as vezes chamada de azimute, e a direcao da bussola para a qual a inclinacao do telhado aponta. O sul e o melhor pelo livro porque os paineis ficam voltados para o sol ao meio-dia, quando ele e mais forte.
A penalidade por nao estar voltado para o sul e menor do que a maioria das pessoas imagina. Segundo o Fraunhofer ISE, a perda de uma orientacao leste ou oeste em comparacao com o sul costuma ser de apenas 5 a 10 por cento, desde que a inclinacao seja razoavel. E por isso que telhados leste-oeste se tornaram comuns na Alemanha. Dados do Fraunhofer sobre sistemas registrados mostram a orientacao sul caindo de 61 por cento das instalacoes em 2000 para 42 por cento em 2019, enquanto configuracoes leste, oeste e leste-oeste combinadas cresceram de forma constante.
Um telhado leste-oeste tambem distribui a producao entre a manha e a noite, em vez de concentra-la ao meio-dia, o que muitas vezes combina melhor com o consumo da casa. A orientacao que realmente prejudica e o norte. Uma inclinacao voltada para o norte pode render ate cerca de 50 por cento a menos do que o sul, e na maioria dos casos nao vale a pena cobrir.
Para checar seu proprio telhado, abra um aplicativo de mapas, encontre sua casa e observe para que lado a inclinacao principal aponta. Qualquer coisa de sudeste, passando pelo sul, ate sudoeste e excelente. Leste ou oeste puros ainda valem claramente a pena.
A maioria dos telhados ja esta numa inclinacao viavel
A inclinacao e o angulo do telhado em relacao a horizontal. Para a Alemanha, o ponto ideal de geracao anual e de cerca de 30 a 35 graus voltado para o sul, com angulos mais ingremes ligeiramente favorecidos no norte e mais planos no sul. A maioria dos telhados inclinados alemaes fica entre cerca de 30 e 45 graus, entao ja estao dentro ou perto da faixa ideal. Voce nao precisa atingir o otimo exato. Alguns graus de diferenca custam apenas uma pequena porcentagem.
Telhados planos tambem servem. Os paineis ficam em estruturas inclinadas ajustadas a um angulo escolhido, embora as fileiras precisem ser espacadas para nao sombrearem umas as outras.
Para a area, uma regra aproximada e que um painel moderno ocupa cerca de 1,7 a 2 metros quadrados e produz algo perto de 400 a 450 watts. Entao 10 paineis precisam de cerca de 18 a 20 metros quadrados de telhado livre e dao cerca de 4 quilowatts-pico. Subtraia o espaco ao redor de chamines, claraboias, respiros e mansardas. O que importa e o maior retangulo continuo de telhado, nao a area total.
Os numeros de geracao para a Alemanha
A Alemanha recebe cerca de 950 a 1.220 kWh por metro quadrado de irradiacao global por ano, medido pelo DWD e relatado pelo Fraunhofer ISE, com uma media nacional de longo prazo proxima de 1.100 kWh por metro quadrado. O sul, em torno da Baviera e de Baden-Wuerttemberg, recebe mais. O norte, em torno de Hamburgo e Schleswig-Holstein, recebe menos.
Traduzido em producao, um sistema bem orientado produz cerca de 900 a 1.100 kWh por quilowatt-pico por ano no centro da Alemanha, subindo para 1.000 a 1.200 no sul ensolarado. A diferenca entre Hamburgo e Munique e real, mas modesta, cerca de 16 por cento. A energia solar e economicamente viavel em todo o pais, nao apenas no sul. Sua regiao influencia o resultado. Raramente o decide sozinha.
Cerca de tres quartos da geracao anual chegam no semestre de verao, de abril a setembro. Um telhado solar e uma media anual, nao uma usina de inverno.
O fator que as ferramentas de mapa nao conseguem enxergar
A sombra e onde bons telhados silenciosamente se tornam medianos, e e a coisa mais dificil de julgar a partir de um mapa. Os paineis sao ligados em serie, entao o mais fraco arrasta o resto. Uma unica celula sombreada pode reduzir a producao de uma string em um terco ou mais. Um painel totalmente sombreado em uma string de dez paineis pode custar a maior parte da producao dessa string. Diodos de bypass e otimizadores por painel reduzem o dano, mas nao o eliminam.
O problema e que as coisas que projetam sombra sao exatamente o que as ferramentas de satelite ignoram. A arvore do vizinho que cresceu dois metros. Uma chamine no lado sul. Um poste. Uma torre de igreja a sudoeste. Ferramentas como Google Project Sunroof, o Solarkataster regional e o SunCalc modelam bem o trajeto do sol, mas trabalham a partir de imagens aereas e 3D aproximado, e rotineiramente subestimam obstrucoes reais no nivel do chao e do telhado.
A forma honesta de resolver isso e medir a sombra a partir do local real. Isso e o que e um horizonte de sombra: a altitude, em graus acima do horizonte, de tudo o que bloqueia o ceu ao seu redor. Essa e a lacuna para a qual o SunMeasure foi construido. Voce fica em pe no telhado ou na varanda, varre o ceu com o celular, e ele registra a linha real de obstrucao, depois a combina com dados oficiais de irradiacao para mostrar quanto sol o local perde e quando. Ele mede as condicoes em vez de adivinhar a partir de um satelite, o que elimina a maior fonte isolada de erro na avaliacao de um telhado.
Quando um telhado nao vale a pena
A energia solar nao serve para todo telhado, e uma boa avaliacao diz isso. Pule ou adie se a sua situacao se encaixar em uma destas.
Um telhado proximo ao fim da vida util. Os paineis duram cerca de 25 anos. Se a cobertura precisar ser trocada em cinco a dez anos, renove o telhado primeiro, ou voce vai pagar para remover e reinstalar o conjunto. A idade e a condicao estrutural do telhado devem ser checadas antes de qualquer coisa, de preferencia por um telhadista.
Uma inclinacao apenas para o norte, sem alternativa util. A perda de ate 50 por cento raramente compensa, a menos que voce nao tenha outra opcao e um motivo forte.
Sombra pesada e inevitavel. Uma arvore protegida ao sul, um predio alto por perto ou um padrao profundo de mansardas pode remover sol suficiente do meio-dia a ponto de a conta nao fechar. Meca antes de decidir, porque a sombra e o fator mais frequentemente mal avaliado nos dois sentidos.
- Cobertura do telhado a ser trocada em cerca de 5 a 10 anos: conserte o telhado primeiro
- Apenas uma inclinacao voltada para o norte disponivel: geracao ate cerca de 50 por cento menor do que o sul
- Sombreamento permanente e pesado nas horas do meio-dia que nao pode ser removido
- Uma estrutura que nao consegue suportar com seguranca cerca de 15 a 25 kg por metro quadrado por 25 anos
Sua autoavaliacao de 5 minutos
Faca estes cinco passos agora. Juntos eles dao uma primeira leitura solida, e dizem se vale a pena uma analise mais detalhada.
Se os primeiros quatro derem positivo e a unica questao em aberto for o sombreamento, voce ja sabe onde mora a verdadeira incerteza, e que ela e a que vale a pena medir no local, em vez de adivinhar de cima.
- 1. Direcao: abra um mapa, encontre a inclinacao principal do seu telhado. Sul ate leste ou oeste e bom. Apenas norte normalmente esta fora.
- 2. Inclinacao: estime o angulo. A maioria dos telhados inclinados alemaes a 30 a 45 graus ja esta perto do ideal.
- 3. Area: imagine o maior retangulo livre, menos chamines e claraboias. Cada painel precisa de cerca de 1,7 a 2 metros quadrados.
- 4. Idade do telhado: quantos anos de vida a cobertura ainda tem? Menos de 10 significa cuidar do telhado primeiro.
- 5. Sombra: fique no local e olhe para o sul, leste e oeste. Anote cada arvore, predio e chamine que interrompe a linha do ceu, depois meca a altura em graus em vez de adivinhar.
Perguntas
Meu telhado precisa estar voltado para o sul para a energia solar valer a pena?
Nao. O sul da a maior geracao, mas telhados leste e oeste perdem apenas cerca de 5 a 10 por cento com uma inclinacao sensata, segundo o Fraunhofer ISE, e distribuem a producao entre a manha e a noite. Apenas inclinacoes voltadas para o norte, que podem perder ate cerca de 50 por cento, normalmente nao valem a pena cobrir.
Quanto sol a Alemanha realmente recebe para energia solar?
A Alemanha recebe cerca de 950 a 1.220 kWh por metro quadrado por ano, com uma media nacional proxima de 1.100, medido pelo DWD. Um sistema bem orientado produz cerca de 900 a 1.200 kWh por quilowatt-pico por ano. O sul recebe mais do que o norte, mas a energia solar e economicamente viavel em todo o pais.
Por que nao posso simplesmente usar o Google Project Sunroof ou o Solarkataster?
Essas ferramentas modelam bem o trajeto do sol, mas leem as obstrucoes a partir de imagens aereas e 3D aproximado, entao regularmente deixam de ver sombras reais de arvores, chamines, postes e predios proximos. Como uma unica celula sombreada pode reduzir a producao de uma string em um terco ou mais, esse ponto cego importa. Medir a sombra a partir do local real, como o SunMeasure faz, elimina a maior fonte de erro.
Qual e o melhor angulo de inclinacao para um telhado na Alemanha?
Cerca de 30 a 35 graus voltado para o sul e quase ideal para a geracao anual, ligeiramente mais ingreme no norte e mais plano no sul. A maioria dos telhados inclinados alemaes ja esta dentro ou perto dessa faixa, e estar alguns graus fora custa apenas uma pequena porcentagem de geracao.
Quando eu nao deveria colocar energia solar no meu telhado?
Espere se a cobertura do telhado precisar ser trocada em cerca de 5 a 10 anos, conserte o telhado primeiro. Pule se a sua unica opcao for uma inclinacao voltada para o norte, ou se sombra pesada cobrir as horas do meio-dia e nao puder ser removida. No caso da sombra, meca primeiro, porque e o fator mais frequentemente mal avaliado.
Fontes
- PVGIS, Photovoltaic Geographical Information System (European Commission JRC)
- Fraunhofer ISE: Growing interest for east and west PV arrays in Germany (pv magazine)
- DWD, Deutscher Wetterdienst: Global, diffuse and direct radiation maps
- Solar irradiance in Germany: map, data and regional differences (Solantiq)
- Shading losses in PV systems and techniques to mitigate them (Aurora Solar)
- Recent Facts about Photovoltaics in Germany (Fraunhofer ISE)
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