A instalação de painéis solares no telhado não apenas gera receita com energia solar, mas também fornece isolamento e isolamento térmico, resfriando a temperatura interna durante os dias quentes de verão. No entanto, quão eficazes são as propriedades de resfriamento e isolamento térmico dos painéis solares do telhado e podem realmente alcançar um efeito de resfriamento para a temperatura interna? Analisamos os princípios fundamentais e os dados de medição reais para ver quais são os fatos.

1. Princípios fundamentais de isolamento solar e isolamento térmico

A geração de energia fotovoltaica é uma técnica que converte a energia solar diretamente em eletricidade usando o efeito fotovoltaico na interface do semicondutor. Quando a luz do sol incide sobre o painel fotovoltaico, o painel absorve a maior parte da energia solar e a converte em energia elétrica, refletindo muito pouca luz. A estrutura do painel fotovoltaico é de vidro temperado na superfície e uma folha traseira de polímero opaco na parte traseira, tornando-se uma boa cobertura. Com base nesses dois pontos, a luz solar que incide no telhado é absorvida principalmente para gerar energia elétrica, não energia térmica, e a propriedade de sombreamento do painel fotovoltaico pode bloquear a luz solar e manter a temperatura interna. Este é o princípio fundamental do motivo pelo qual os fotovoltaicos têm excelente desempenho de isolamento térmico, que excede em muito o isolamento físico puro e os efeitos de isolamento térmico dos materiais gerais de isolamento térmico.

2. Medição da temperatura real dos componentes do sistema fotovoltaico

Em um dia quente em Xangai, na China, no verão de 2020, alguns registros de dados foram feitos usando uma pistola de temperatura infravermelha. A seguir estão os resultados:

Figura 1: Temperatura da superfície do inversor

O inversor está instalado no beiral norte e a temperatura da superfície é de 44,4 graus, cerca de 5 graus acima da temperatura do ar. O desempenho geral da dissipação de calor é bom.

Figura 2: Temperatura do interruptor elétrico

A temperatura de contato do interruptor principal do gabinete conectado à rede é de 36,8 graus, que é menor que a temperatura do ar e mostra boa aparência da superfície.

Figura 3: Temperatura da superfície fotovoltaica

Figura 4: Temperatura da superfície do telhado

Pode-se ver que nas condições de temperatura do ar de 40 graus, céu claro e meio-dia às 12 horas, a temperatura do telhado chega a 68,5 graus, o que é quente o suficiente para cozinhar um ovo. A temperatura da superfície do painel fotovoltaico foi medida em 57,5 ​​graus, próxima à temperatura do telhado quando tocada com a mão. O painel fotovoltaico irá gerar algum calor durante a geração de energia, o que é um fenômeno normal, porque a energia solar é convertida em energia elétrica. A temperatura da superfície do telhado sob o painel fotovoltaico sem luz solar direta era de cerca de 48 graus. Pode-se ver que a diferença máxima de temperatura da superfície do telhado depende se ela está diretamente exposta à luz solar.

Isso mostra totalmente que o painel fotovoltaico possui excelentes propriedades de isolamento e isolamento térmico, o que pode reduzir a absorção de calor da superfície do telhado e reduzir indiretamente a temperatura da sala do último andar, obtendo efeitos duplos de economia de energia. De acordo com dados de medição reais e feedback dos proprietários, após a instalação do telhado fotovoltaico, a temperatura no último andar pode ser reduzida em 5-8 graus durante o clima de alta temperatura.

3. Múltiplos benefícios do resfriamento fotovoltaico e isolamento térmico

A nova função de reduzir a temperatura interna através da instalação de uma usina fotovoltaica no telhado traz muitos benefícios para os usuários fotovoltaicos. Para usuários domésticos comuns, reduzir a temperatura interna durante o clima de alta temperatura economiza muito as despesas de eletricidade do ar condicionado. Para grandes fábricas, o isolamento térmico e a função de resfriamento do painel fotovoltaico do telhado é um enorme "guarda-sol".

1. Resfriamento físico do prédio da fábrica

No verão, é difícil estar na fábrica e muitas vezes ocorrem quedas de energia, afetando seriamente o cronograma de produção. A instalação de energia solar fotovoltaica pode não apenas fornecer a eletricidade necessária para a produção, mas também ter um efeito de sombreamento e resfriamento para obter o resfriamento físico do prédio da fábrica.

2. Reduza o consumo de energia da empresa

O telhado coberto com painéis solares terá uma temperatura média de verão 5C-8C mais baixa do que os telhados não cobertos, e o consumo de energia do ar condicionado pode ser reduzido em 30%-40%.

3. Melhorar o ambiente de trabalho dos funcionários

Depois que a temperatura da fábrica cai, ela pode melhorar muito o ambiente de trabalho dos funcionários, evitar insolação, melhorar a eficiência da produção e reduzir os custos de produção.

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