Para quem está procurando o que é energia solar, a Bel Solar reuniu tudo que você precisa saber aqui.
O que é energia?
A energia é um conceito bastante abrangente que pode ter muitas funcionalidades. Quando falamos de energia elétrica, se trata da forma mais comum no mundo para gerar energia.
Qual a definição de energia solar?
A energia solar é uma fonte renovável e sustentável de energia que provém da radiação eletromagnética (luz e calor) emanada diariamente pelo sol.
Existem diversas tecnologias para gerar esse tipo de energia, como aquecedores solares, como aquecedores solares, painéis fotovoltaicos e usinas heliotérmicas (ou termossolares).
Hoje em dia, o conceito de energia solar está diretamente associada à produção limpa de eletricidade pelos painéis de energia fotovoltaica (painéis fotovoltaicos), que convertem a luz do sol diretamente em energia elétrica.
Na energia solar fotovoltaica, quando as partículas de energia da luz do sol incidem sobre os painéis solares, ocorre a geração de uma corrente elétrica que pode ser direcionada e utilizada para alimentar residências, empresas e indústrias, tanto na cidade quanto em áreas rurais.
Para que serve a energia solar?
A energia proveniente do sol é indispensável para a manutenção da vida na Terra, pois serve como catalisadora de todos os processos térmicos, dinâmicos e químicos. Sejam eles naturais (como a fotossíntese ou o ciclo hidrológico) ou artificialmente desenvolvidos por causa de atividade do homem.
Hoje, a energia solar representa para o homem a sua maior e mais segura fonte de energia renovável. Sem grandes impactos ao meio ambiente e com grande capacidade de aproveitamento.
Tipos de energia solar
Existem as mais variadas formas de aproveitar a energia solar como uma fonte de energia renovável. Os principais tipos de energia solar utiizam a energia solar fotovoltaica, a energia solar térmica e a energia heliotérmica (termossolar).
Energia Solar Fotovoltaica
A energia solar fotovoltaica é a transformação direta da luz do sol em energia elétrica por meio de células fotovoltaicas, a partir de materiais semicondutores, sendo o Silício (Si) o mais utilizado.
Os fótons da luz solar incide sobre as células fotovoltaicas, energizando os elétrons do seu material semicondutor, que se movimentam gerando uma corrente elétrica.
Dezenas de células compõem os módulos fotovoltaicos. Os módulos fotovoltaicos são conhecidos como placas solares.
Desta forma, a capacidade de geração elétrica do módulo fotovoltaico (placa solar) é igual à soma das capacidades de cada célula.
Para atender ao consumo elétrico de um imóvel, basta calcular a quantidade necessária de placas solares, para formar o painel fotovoltaico e, depois, conectadas ao inversor e demais equipamentos do sistema solar fotovoltaico.
O sistema solar fotovoltaico utiliza um kit composto por:
- painéis solares;
- inversor solar;
- string box;
- sistema de fixação das placas solares (conhecidos popularmente como placas solares);
- conectores e cabeamentos.
A energia fotovoltaica já existe há mais de 100 anos e é a fonte de energia limpa que mais cresce no mundo. Hoje ela é utilizada em milhões de residências e empresas com sistemas fotovoltaicos, assim como em grandes projetos de usinas solares para geração elétrica centralizada controlada por governos.
No Brasil, o número de instalações de energia solar fotovoltaica disparou nos últimos anos em resposta aos aumentos da conta de luz, além da queda de preços da tecnologia e da facilidade de acesso por meio de financiamento de energia solar.
Energia Solar Térmica
Todo o mundo também utiliza energia solar térmica por meio dos sistemas de aquecimento solar, conhecidos como aquecedores solares.
Com o uso de coletores solares (placas de aquecimento solar), esses sistemas captam o calor presente na radiação solar e o transferem para o aquecimento da água em seu reservatório. A casa ou empresa pode utilizar essa água quando quiser.
A tecnologia de aquecedores solares já está presente no Brasil desde a década de 1970, tendo se popularizado entre casas e empresas e aplicada em diversos programas sociais de moradia.
É importante atentar que, embora seja possível gerar eletricidade a partir da energia solar térmica, isto não ocorre nos aquecedores solares. Os sistemas de aquecimento solar térmico apenas captam e transferem o calor da radiação solar.
Energia Solar Heliotérmica
A energia heliotérmica, Energia Solar Concentrada, ou também chamada de termossolar, utiliza centenas ou milhares de espelhos (heliostatos). É outra forma de utilizar o sol para gerar energia elétrica, mas neste caso através do calor de sua radiação, que capta os raios de sol e reflete-os de forma concentrada em um único ponto.
O funcionamento de uma usina termossolar é bem parecido com o de uma térmica tradicional, a única diferença é a fonte de calor utilizada para gerar o vapor, que neste caso é a luz limpa e gratuita do sol.
Benefícios da Energia Solar
Há diversos benefícios da energia solar.
Ppara o meio ambiente ou para o orçamento dos consumidores finais, que experimentam uma grande economia em seu consumo mensal de energia elétrica das distribuidoras.
benefícios da energia solar:
- Para o meio ambiente
A energia solar é uma das principais fontes renováveis e alternativas para geração de energia limpa disponíveis ao homem.
Sistemas fotovoltaicos convertem a luz do sol em eletricidade sem emitir quaisquer gases ou resíduos poluentes.
Ou seja, a instalação de painéis solares em sua casa ou empresa ajuda a combater as emissões de gases do efeito estufa do setor elétrico do nosso país, que ainda depende de fontes não renováveis, como as termelétricas.
Por que investir em energia solar?
A energia solar é uma maneira mais econômica e sustentável de conseguir energia. Ou seja, além de representar mais economia na conta de energia elétrica, ela é uma forma de contribuir com a preservação do meio ambiente.
Seja em ambientes residenciais ou industriais,produzir energia solar é fácil. Os sistemas de captação funcionam em diferentes superfícies.
As principais dúvidas sobre energia solar
Apesar de ser cada vez mais popular no Brasil, a energia solar levanta algumas dúvidas frequentes, mesmo sendo muito popular no Brasil. Como ela funciona, qual é a capacidade de produção, como usar a energia solar à noite, essas e outras questões ainda geram dúvidas entre os consumidores.
Como funciona
Os sistemas compostos pelos painéis e inversores produzem a energia solar. Os módulos fotovoltaicos (placas solares) captam a luz do sol, transportando essa energia para o inversor solar, onde tranforma-se em energia elétrica. Ou seja, o efeito fotovoltaico gera a energia.
Há ainda outras formas de energia solar, como a energia térmica e outras. Apesar de terem funcionamentos diferentes, o princípio é o mesmo: a partir da exposição aos raios solares, o sistema consegue captar a energia necessária para funcionar e chegar ao efeito que se deseja.
A potência
A potência da energia solar depende da capacidade de captação e produção. Ou seja, além das condições naturais de luminosidade e calor do sol de acordo com o dia e a época do ano, também dependerá do sistema instalado, como as características dos painéis e a capacidade de armazenamento da energia.
O Sol pode funcionar como fonte de energia?
O Sol é uma das mais importantes fontes de energia. Utilizado há vários anos pela humanidade como fonte de calor, há algum tempo ele já vem sendo usado também para produzir energia elétrica.
Energia Solar é uma fonte primária ou secundária?
A energia solar é considerada uma fonte de energia primária, pois é originada na natureza e utilizada de forma direta. Desta forma, portanto, a energia elétrica ou a energia térmica geradas a partir da energia solar são consideradas fontes de energia secundárias.
Ou seja, fontes de energia primárias consistem em toda forma de energia oriunda da natureza, enquanto fontes secundárias são os produtos de processos de transformação de energia primária criados pelo homem.
As fontes de energia primária apresentam diversas vantagens, especialmente a energia solar, que está ampla e facilmente disponível para captação em todo o mundo de forma gratuita, o que permite utilizá-la para a realização de diferentes trabalhos de forma muito mais econômica e sustentável, como a geração de energia limpa por painéis fotovoltaicos.
A produção de energia solar quando não tem sol
Os sistemas de energia solar dependem da luz ou calor do sol para funcionar, então eles não operam durante o horário noturno, mas ainda assim é possível utilizar a energia solar quando não tem sol.
Os aquecedores solares, por exemplo, utilizam reservatórios (boilers) para armazenar a água aquecida pelo calor do sol e que será utilizada à noite.
Já os painéis fotovoltaicos geram energia elétrica até mesmo em dias nublados e chuvosos, já que também funcionam com a radiação que chega até eles de forma indireta pela reflexão dos raios nas nuvens, embora a produção das placas seja menor nesses dias cinzentos.
Com o uso de baterias solares, também é possível armazenar a energia que o painel fotovoltaico gera para a sua utilização durante a noite, como acontece em sistemas fotovoltaicos sem conexão com a rede (off grid) ou híbridos.
Devido a essa intermitência do sol é sempre necessário contar com um auxílio profissional na hora de instalar um sistema de energia solar. Ele vai analisar os índices anuais de radiação do local e outros fatores ligados ao dimensionamento para elaborar um projeto. O objetivo é captar ao máximo a energia solar e atender o consumo do imóvel ao longo do ano.
O mesmo vale para sistemas fotovoltaicos conectados à rede (on grid), que utilizam a eletricidade da rede durante a noite ou em dias nublados. Quando projetado corretamente, o sistema on grid consegue gerar energia elétrica excedente no dia, a qual é injetada na rede e, posteriormente, convertida em créditos que compensam a energia consumida da rede, o que permite reduzir em até 95% a conta de luz de uma casa ou empresa.
Métodos para obter energia solar
A obtenção de energia solar pode ser feita de forma direta ou indireta, com sistemas de uso passivo ou ativo da radiação do sol. Saiba mais sobre energia solar direta e indireta.
Direto
Os métodos diretos são os que apresentam apenas uma etapa para converter a energia solar no trabalho ou energia desejados pelo homem. Exemplo: energia solar fotovoltaica, que é a energia elétrica gerada diretamente quando os fótons de luz atingem a célula fotovoltaica.
Indireto
Os métodos indiretos são os que precisam de duas ou mais etapas para converter a energia solar ao tipo de energia que deseja utilizar. Um bom exemplo de método indireto é a energia heliotérmica, que utiliza os raios do sol de forma concentrada para aquecer líquidos e gerar vapor, o qual alimenta turbinas que geram energia mecânica para depois convertê-la em energia elétrica.
Sistemas passivos e ativos para uso de energia solar
Os sistemas passivos utilizam a energia solar de forma direta, por meio de uma estufa que transfere o calor do sol para o ar, mantendo o ambiente quente, ou mesmo por uma simples janela que permite a entrada de luz.
Já os sistemas ativos utilizam a radiação solar de forma indireta por meio de equipamentos mecânicos e elétricos que transferem ou transformam a energia solar no tipo de energia desejada. Por exemplo, um aquecedor solar, que transfere a energia térmica do sol para aquecer a água, ou um painel fotovoltaico, composto de células solares que convertem a luz do sol em energia elétrica.
Vantagens e desvantagens da energia solar
Existem vantagens e desvantagens da energia solar que devem ser levadas em consideração no momento de optar por sua produção.
Vantagens da energia solar
Fontes de energia renováveis e alternativas;
Energia limpa (sem emissões);
Amplamente disponível em todo o mundo, especialmente em países tropicais, como o Brasil;
Pode ser utilizada em regiões isoladas que não têm acesso à rede;
Fonte gratuita, energia mais barata de produzir;
Tecnologias de painéis solares com longa vida útil, baixa manutenção e rápida queda de preços.
Desvantagens da energia solar
A energia solar é a principal fonte de energia renovável disponível ao homem, mas isso não significa que ela é ausente de desvantagens.
Fonte intermitente, pois o sol não está disponível a todo o momento;
Não pode ser captada durante a noite;
Produção variável durante o ano;
Custo de investimento dos projetos pode ser alto, especialmente se contarem com sistemas de armazenamento de energia solar;
Fabricação dos módulos (placas solares) apresenta certos impactos ambientais, como o alto consumo de energia e o uso de materiais tóxicos.
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