Por que a sombra afeta mais do que a área sombreada sugere
À primeira vista, parece razoável imaginar que uma sombra sobre um canto do telhado reduza a geração apenas naquela pequena parte. Na prática, o efeito costuma ser maior, e o motivo está na forma como os módulos são conectados entre si.
Módulos em série e o efeito da string
Em boa parte dos sistemas, os módulos são ligados em série, formando o que se chama de string. Nesse tipo de ligação, a corrente elétrica passa de um módulo para o próximo em sequência, como em uma fileira. Quando uma parte de um módulo fica na sombra, a corrente que atravessa toda aquela série pode ser limitada pelo ponto mais afetado.
É por isso que uma sombra estreita, projetada por um poste ou por um galho, pode reduzir a geração de um conjunto maior do que a área realmente coberta. O módulo sombreado acaba influenciando o desempenho dos outros módulos da mesma string, e não apenas o próprio.
Os módulos modernos possuem componentes internos, como os diodos de desvio, que ajudam a contornar parte desse problema e a reduzir as perdas em situações de sombra parcial. Ainda assim, esses recursos amenizam o efeito, mas não eliminam a importância de evitar as sombras sempre que possível.
Fontes comuns de sombra
Boa parte do sombreamento vem de elementos previsíveis, que aparecem no entorno do telhado ou sobre ele. Entre os mais frequentes estão:
Árvores e vegetação, que crescem ao longo do tempo e podem passar a projetar sombra; prédios, muros altos e construções vizinhas, que bloqueiam o Sol em determinados horários; caixas d'água, antenas, chaminés e aparelhos de ar-condicionado instalados no próprio telhado; além de postes, fios e outras estruturas próximas, que lançam sombras finas em certos momentos do dia.
Vale lembrar que a posição das sombras muda ao longo do dia e ao longo do ano, conforme a trajetória do Sol no céu. Um ponto que fica livre pela manhã pode ser sombreado à tarde, e uma sombra que quase não aparece no verão pode se estender bastante no inverno, quando o Sol fica mais baixo.
Como o projeto mitiga o sombreamento
Reduzir o impacto das sombras começa no planejamento. A primeira medida é o posicionamento dos módulos: escolher as áreas do telhado com menos sombra ao longo do dia, deixando de lado os pontos mais críticos quando possível.
A forma de organizar as strings também ajuda. Distribuir os módulos entre as conexões de maneira que os mais expostos à sombra fiquem agrupados de um jeito planejado evita que um módulo sombreado prejudique um número maior de placas do que o necessário.
Otimizadores e microinversores quando aplicável
Em situações onde o sombreamento é difícil de evitar em parte do sistema, existem recursos que permitem que cada módulo trabalhe de forma mais independente. Os otimizadores de potência são instalados junto a cada módulo e ajudam a extrair o melhor de cada um, mesmo que os vizinhos estejam em condições diferentes. Já os microinversores fazem a conversão da energia módulo a módulo, de modo que a sombra sobre uma placa interfere menos nas demais.
Essas soluções são avaliadas caso a caso, conforme o nível de sombreamento e as características do telhado. Nem todo sistema precisa delas, e a decisão faz parte do projeto fotovoltaico, que reúne o consumo do imóvel, as condições do telhado e a análise de sombreamento para definir o melhor arranjo.
Análise de sombreamento na vistoria
Antes da instalação, o sombreamento é avaliado no próprio local, durante a vistoria técnica. Observa-se como as sombras se movem ao longo do dia e como devem se comportar em diferentes épocas do ano, considerando os elementos do entorno e as estruturas presentes sobre o telhado.
Com essa análise em mãos, define-se onde posicionar os módulos, como organizar as strings e se vale a pena usar otimizadores ou microinversores em parte do sistema. Esse cuidado no início evita surpresas depois e ajuda a manter a geração próxima do que foi planejado.
Manutenção da vegetação ao longo do tempo
Um sistema bem planejado pode perder desempenho com o passar dos anos se a vegetação ao redor não for acompanhada. Árvores e arbustos continuam crescendo, e um galho que não alcançava o telhado no dia da instalação pode passar a sombrear os módulos algum tempo depois.
Por isso, a poda e o acompanhamento da vegetação próxima fazem parte dos cuidados com o sistema. Manter as plantas controladas preserva a área útil das placas e ajuda a sustentar a geração ao longo da vida útil do sistema, junto com a limpeza e a inspeção periódicas.