Telhado verde e energia solar fotovoltáica: juntos e 8,3% mais eletricidade

Telhados verdes e sistemas de geração de energia solar fotovoltáica são duas tecnologias que podem contribuir para o desenvolvimento de construções mais sustentáveis e redução da emissão de gases do efeito estufa, mas muito tem se discutido sobre quando competem pelo mesmo espaço. As evidências demonstram que nem um nem outro, mas os dois juntos, são a melhor opção.

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Superaquecimento é o maior problema!! O calor é reconhecidamente o principal fator que afeta a eficiência de painéis fotovoltáicos instalados em uma cobertura. As altas temperaturas do telhado no entorno dos painéis,  aumentam a condutividade do cristal semicondutor, o que por sua vez inibe a separação de cargas e diminui a voltagem das células solares. O calor excessivo pode reduzir a produtividade dos painéis em até 25%, em uma taxa de -0,45% por grau Celsius.

Quando dividem a cobertura de um edifício com a vegetação de um telhado verde, a combinação de sombreamento e resfriamento da superfície impacta positivamente a efetividade e funcionalidade destas tecnologias. Pesquisadores do departamento de engenharia mecânica da Universidade de Honk Kong (Hui & Chan, 2011) demonstraram em seus experimentos como se dão as influências positivas nesta integração: a temperatura na superfície da vegetação e no interior do substrato do telhado verde são reduzidas pelo sombreamento das placas solares, proporcionando um melhor desenvolvimento das plantas e menor evaporação de umidade / estresse hídrico. Ao mesmo tempo, o resfriamento proporcionado pelo telhado verde explica um aumento de 8,3% na geração de energia elétrica, em comparação ao painéis fotovoltáicos em uma cobertura seca.

Um outro fator que impacta negativamente o desempenho na geração de energia do sistema é o acúmulo de poeiras sobre as fotocélulas, bloqueando uma fração da luz solar incidente e consequentemente contribuindo para redução do output final.

Juntos somos fortes. A integração inovadora destas duas tecnologias pode ser feita facilmente, mas deve ficar restrita a telhados verdes extensivos (com vegetação rasteira, de baixo porte) para não haver sombreamento sobre os painéis. Os mesmos devem ser montados em cima do sistema do telhado verde, com a base de elevação/inclinação fixada nas bandejas plásticas de drenagem do sistema – desta forma, evitamos a perfuração da laje e da impermeabilização. As bandejas já travadas à base dos painéis são preenchidas com substrato para ancoragem e geralmente são usados perfis na base (por baixo) das bandejas para melhor distribuição de cargas e proteção contra ventos.

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A conclusão é clara: telhados verdes e sistemas de geração de energia solar fotovoltáica podem ser usados em conjunto e com vantagens em relação ao seu uso isolado. Os custos adicionais do telhado verde extensivo são recuperados pela maior produção de energia no sistema fotovoltáico – pagando-se em poucos anos após a instalação.

A combinação inovadora destas duas tecnologias formam um verdadeiro ‘telhado-verde-fotovoltáico’ e apresentam resultados positivos tanto para a conservação como para a geração de energia elétrica no edifício.

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Hui & Chan, 2011. Integration of green roof and solar photovoltaic systems. Paper submitted to Joint Symposium 2011: Integrated Building Design in the New Era of Sustainability, 22 Nov 2011 (Tue), Kowloon Shangri-La Hotel, Hong Kong.

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