Glauco Diniz Duarte – como captar energia solar

Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, é possível captar a energia solar de duas formas: através de sistemas solares fotovoltaicos (que geram energia para toda a casa ou empresa) ou pela energia solar térmica, que é usada normalmente no aquecimento de água.

Entenda também como as placas solares coletam a luz solar e posteriormente transformam essa luz em energia. Para que ninguém sinta dúvidas, nós do Portal Solar decidimos escrever sobre como captar energia solar e mostrar todo o funcionamento.

RADIAÇÃO SOLAR NO BRASIL

Através de uma reação que ocorre no sol, ele realiza a transformação dessa energia o qual é irradiada por várias direções pelo espaço, atingindo a terra em uma velocidade muito rápida, chamamos de irradiância solar. A irradiância solar é usada como referência na avaliação do potencial de geração de um sistema de captação de energia em um determinado tempo, ela é expressa em wh/m² ou kwh/m² e determina qual a quantidade de energia disponível em determinada localidade da nossa terra, podemos comparar com a quantidade de “filetes” de água que cai de um chuveiro, se um chuveiro tiver uma quantidade maior de filetes por metro quadrado irá garantir uma melhor eficiência no enchimento de um balde.

A quantidade de radiação que pode ser captada pelas placas solares depende da irradiância solar do local, da área da superfície de capação, do tempo de exposição e da inclinação.

Através do sistema de consultas ao seu banco de dados, chamado de sundata, é possível obter os valores da Radiação Solar em média mensal (em valores diários), fornecendo apenas a latitude e longitude do local a ser consultado

PRINCIPAIS TIPOS DE ENERGIA SOLAR

A energia solar é uma forma de energia renovável, sustentável e Energias Renováveis limpa que é criada a partir de luz solar, ou calor do sol. Essa energia captada quando a energia do sol é convertida em eletricidade ou usada para aquecer o ar, água ou outros líquidos. O potencial da energia solar é tão grande que se estima que se toda a energia solar fosse aproveitada seria suficiente para gerar mais de 1800 vezes a quantidade de energia consumida no mundo. Entre os principais tipos de energia solar estão:

Energia Solar Térmica

É uma forma de energia alternativa e, uma tecnologia, para o aproveitamento da energia solar para gerar energia térmica ou energia elétrica para uso na indústria e residências. A primeira instalação de equipamentos de energia solar térmica ocorreu no deserto do Saara, aproximadamente em 1910, quando um motor foi alimentado pelo vapor produzido através do aquecimento da água utilizando-se a luz solar.

Energia Solar Heliotérmica

Esta é uma outra forma de se utilizar o calor da energia solar para gerar energia elétrica. Na maioria das vezes utilizam-se concentradores, como espelhos, para focar a energia em um ponto específico, seja no topo de uma torre ou em um tubo a vácuo, para aquecer o líquido que há dentro e usar este líquido para gerar vapor e alimentar uma turbina elétrica a vapor. Nas fotos abaixo você consegue ver estes dois tipos de tecnologias de energia solar utilizadas para gerar energia limpa.

Energia Solar Fotovoltaica

A energia fotovoltaica é hoje a fonte de energia limpa que mais cresce no mundo, e pode ser diretamente convertida em energia elétrica. Ela usa materiais semicondutores como o silício cristalino para converter a luz solar em energia fotovoltaica (Energia solar elétrica). A energia fotovoltaica existe a mais de 100 anos e hoje é utilizada para gerar energia elétrica para milhares de residências e indústrias no mundo todo. Para ela ser aproveitada para gerar energia elétrica para casas e empresas as células fotovoltaicas (foto à direita) precisam ser montadas dentro de um painel solar visando proteção e durabilidade e por sua vez, este painel solar, será conectado em outros painéis em um sistema solar fotovoltaico. O sistema solar fotovoltaico é composto por: Painéis solares, inversor solar, sistema de fixação das placas solares, cabeamentos, conectores e outros materiais elétricos padrões.

COMO FUNCIONA A ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

SISTEMAS ISOLADOS DA REDE

Um sistema fotovoltaico isolado é aquele que não tem contato com a rede da distribuidora de energia elétrica, esses sistemas podem ser classificados como híbridos ou autônomos, que podem ser com armazenamento através de um banco de baterias, conhecidos também como sistemas off grid, ou sem banco de baterias no caso para sistemas de bombeamento de água por exemplo.

COMO FUNCIONA A ENERGIA SOLAR PARA CASAS

1- O painel solar no telhado da casa gera energia elétrica (em corrente contínua) quando a Luz do Sol bate nele.

2- A energia gerada pelo painel solar passa por um inversor solar que alterna a corrente contínua para alternada e, equaliza com a frequência da sua residência. (60Hz). Desta forma a energia solar está agora igual à da rede elétrica.

3- A energia sai do inversor e é conectada na rede de energia da sua casa, normalmente o sistema é conectado no quadro de luz.

4- Essa energia vai sendo utilizada pelas luzes da casa, eletrodomésticos e tudo o que consome energia que esteja conectado na tomada. Se não tiver sol suficiente o resto da energia é fornecido pela Distribuidora de energia. (Você nem percebe a diferença!)

5- Se a sua casa gerar mais energia solar do que está consumindo naquele momento a energia extra vai para a rede da distribuidora e gera um “crédito de energia” para você. (esse crédito tem 60 meses de validade e será usado automaticamente se você gerar menos energia do que está consumindo. Ex: um dia de muita chuva)

VANTAGENS DA ENERGIA SOLAR

Quando se trata de energia solar, uma coisa é certa: uma vez que você instalar energia solar na sua casa (gerador de energia solar residencial) nunca mais terá de se preocupar com o aumento da tarifa de energia.
Além dos benefícios para o seu bolso, a energia Solar residencial além de sustentável, é renovável, ou seja, mesmo quando não podemos fazer uso de energia do sol por causa da noite ou dos dias nublados ou chuvosos, podemos sempre contar com o sol aparecendo no dia seguinte como uma fonte de energia constante e consistente. Aliás, dos recursos renováveis como energia eólica, energia hídrica e solar, a energia solar é a mais consistente e previsível.

CÉLULA FOTOVOLTAICA

Composta pelo segundo material mais encontrado na crosta terrestre, depois do oxigênio, as células fotovoltaicas são compostas por silício purificado juntamente com demais componentes, elas são responsáveis pela absorção da radiação solar em uma faixa do espectro da radiação, uma parcela dessa energia é calor e a outra é energia elétrica. as células fotovoltaicas são formadas por, no mínimo, duas camadas de materiais semicondutores, um com carga positiva e o outro, com carga negativa. Os materiais exibem propriedades que os fazem absorver fótons e liberar elétrons. Quando a camada negativa da célula tiver absorvido fótons suficientes, os elétrons são liberados, migrando para a camada positiva. Assim é criada uma diferença de potência entre as duas camadas como acontecem em uma célula comum.

MÓDULOS/ PLACAS FOTOVOLTAICAS

Uma placa solar ou painel solar é composto por células fotovoltaicas que são fabricadas de materiais semicondutores como o silício. A geração de corrente elétrica ocorre quando os fótons (partículas de luz solar) colidem com os átomos do material do painel solar, provocando assim o deslocamento dos elétrons e por consequência a corrente elétrica que carrega uma bateria.

A concepção mais comum de painéis fotovoltaicos (placas fotovoltaicas) utiliza dois tipos diferentes de silício. Isto é para criar cargas negativas e positivas. Para criar uma carga negativa, o silício é combinado com boro, e para criar uma carga positiva, o silício é combinado com o fósforo.

Na parte de trás do painel fotovoltaico solar, há dois condutores provenientes de uma pequena caixa preta (caixa de junção). Esses cabos são usados para ligar os painéis solares fotovoltaicos (placas fotovoltaicas) em conjunto, formando uma série(s) de painéis fotovoltaicos. Esse conjunto de painéis fotovoltaicos é então conectado através de cabos de corrente contínua ao inversor solar. As partículas de luz que viajam do Sol à Terra a cada dia são chamadas de fótons.

Os fótons levam cerca de 8 minutos e 20 segundos para percorrer a trajetória do Sol até a Terra. Abaixo, uma explicação básica do que acontece quando os fótons atingem as células solares:

Quando os fótons atingem as células fotovoltaicas, eles fazem com que alguns dos elétrons que circundam os átomos se desprendam, e estes elétrons livres vão migrar, através da corrente eléctrica, para a parte da célula de silício que está com ausência de elétrons.

Durante o dia todo, os elétrons irão fluir em uma direção constantemente, deixando átomos e preenchendo lacunas em átomos diferentes. Este fluxo de elétrons cria uma corrente elétrica, ou o que nós chamamos de casualmente de Energia Solar Fotovoltaica.

Esta explicação é uma forma simples de mostrar o efeito fotovoltaico, na realidade existem outros materiais além do silício utilizados para a fabricação de células fotovoltaicas e outras formas de se fabricar uma placa solar. A tecnologia explicada acima é a mais utilizada mundialmente, representando provavelmente 90% do mercado de painéis solares no mundo.

Como captar energia solar de modo eficiente?

Saber como captar energia solar com eficiência reduz drasticamente os custos da rede de energia elétrica, e é diretamente dependente dos equipamentos de captação utilizados em sua propriedade, de modo que a manutenção e capacidade de captação dos equipamentos são os pilares de como captar energia solar com eficiência!

Há riscos na captação da energia solar?

A captação da energia solar é feita de modo totalmente seguro, todo o sistema de captação da energia solar utiliza tecnologia de ponta para garantir não somente a segurança de sua residência, mas também uma longa durabilidade do equipamento de transformação e captação da energia solar.

ANEEL E AS REGRAS PARA A GERAÇÃO DE ENERGIA

Para você aderir ao sistema de compensação (créditos de energia) você deve ser um “Consumidor Cativo” (Consumidores cativos são todos aqueles que compram a sua energia diretamente da distribuidora).

Em outras palavras, se você compra a sua energia diretamente da distribuidora você pode instalar um sistema de energia solar fotovoltaica conectado a rede elétrica e se beneficiar do esquema de compensação de créditos criado pela ANEEL. Praticamente todas as residências e comércios neste país compram a sua energia das distribuidoras, portanto, se você é dono de uma casa ou um comércio, você pode instalar o sistema de energia solar e aderir ao sistema de créditos.

Qual é a validade dos créditos de Energia Solar?

A energia gerada a mais pelo sistema de energia fotovoltaica, que é injetada na rede da distribuidora, será “emprestada” para a distribuidora criando assim um “crédito” de energia para você. Este crédito de energia tem uma validade de 60 meses.

Geração compartilhada de Energia Solar- Como Funciona

É possível fazer a transferência dos créditos excedentes entre propriedades onde a conta de luz esteja sobre o mesmo CPF/CNPJ ou CPFs/CNPJs diferentes, desde que firmado em contrato. Desta forma você pode transferir os créditos de energia para uma outra propriedade sua ou, fazer isso através de cooperativas e consórcios de pessoas ou empresas sendo possível você juntar um grupo de empresas ou amigos construir um gerador de energia solar maior e dividir esta produção de energia.