Como funciona a energia solar?- SotySolar

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Painéis solares, instalações fotovoltaicas ou baterias para o autoconsumo são termos com os quais todos nós nos familiarizamos nos últimos anos, mas será que realmente sabemos como funciona a energia solar? Qual o processo químico que converte a energia do sol em corrente alternada que alimenta as nossas casas? São perguntas que mais de uma vez nos fizemos e que têm uma explicação mais acessível do que à primeira vista poderíamos esperar.

Índice de conteúdo

O que é a energia solar?
Como funciona a energia solar?
- Passo 1.
- Passo 2.
A capacidade de produção de energia do painel solar
Qual é o papel do inversor em tudo isso?
As aplicações da energia solar
Quais tipos de energia solar existem?
Como funciona a energia solar numa casa?

O que é a energia solar?

A energia solar é uma das principais energias renováveis, limpas, sustentáveis e respeitosas para com o Planeta. É gerada quando a luz do sol incide nos painéis solares, que a convertem em eletricidade adequada para o consumo nas nossas casas. Essa transformação fotovoltaica resume como a energia solar é obtida. Neste artigo, analisaremos mais detalhadamente como os sistemas domésticos de painéis solares aproveitam a energia emitida pela nossa estrela mais próxima.

Como funciona a energia solar?

Com certeza, mais do que uma vez questionou como é produzida a energia solar. A parte mais importante de todo o processo começa com a instalação dos painéis fotovoltaicos, pois eles serão os responsáveis por iniciar o processo de transformação e produção de energia solar em eletricidade. Um painel fotovoltaico típico é composto por placas de silício monocristalino ou policristalino alojadas num quadro de alumínio e revestidas sob uma carcaça de vidro e um duplo encapsulamento.

Passo 1.

Quando a luz do sol incide sobre a fina camada de silício na parte superior de um painel, ele liberta eletrões dos átomos de silício. Como os eletrões têm carga negativa, eles são atraídos para a parte positiva da célula de silício. Isso cria uma corrente elétrica que é capturada pela cablagem do painel solar, localizado na parte inferior do mesmo.

Passo 2.

Ao atingir os fotões (partículas de luz radiante) contra o eletrões na última órbita de um átomo de silício, esses átomos recebem uma carga de energia. Se essa carga for superior a 1,2 eV (elétron-volt), o eletrão sai da sua órbita, atravessa a célula solar e é convertido em corrente alternada na caixa de conversão.

Este processo de energia solar é chamado de efeito fotovoltaico e, graças a ele, quanto mais raios de sol incidirem nos painéis solares, mais eletrões serão liberados e uma maior quantidade de energia será produzida. Para otimizar a incidência da luz solar em nossos painéis, é importante instalá-los com a orientação adequada em direção ao Sol.

A capacidade de produção de energia do painel solar

Os diferentes painéis solares geram eletricidade em velocidades diferentes. Dependendo do CdTe, eles podem capturar energia solar em comprimentos de onda mais curtos, dependendo da sua eficiência e qualidade. As placas que apresentam melhor qualidade são capazes de absorver uma maior quantidade de energia no mesmo tempo de exposição.

Essa capacidade de produzir eletricidade de maneira mais eficiente é o que nos permite acumular mais energia para uso posterior ou precisar de menos energia da rede elétrica, caso não possuamos painéis suficientes para garantir nosso autoconsumo.

Uma vez que os eletrões livres foram coletados em painéis individuais, a corrente resultante é conhecida como corrente contínua (CC). A eletricidade que usamos para alimentar nossos dispositivos móveis, computadores, carregar veículos elétricos ou ligar as luzes de nossa casa é corrente alternada (CA). Portanto, essa eletricidade obtida nas placas solares deve ser convertida em corrente alternada para ser consumida em nossas casas.

Qual é o papel do inversor em tudo isso?

Essa conversão é realizada por dispositivos chamados inversores, que podem ser configurados como inversores de string, microinversores ou otimizadores de potência, embora cada configuração desempenhe a mesma função geral: converter a eletricidade de CC em eletricidade de CA. Após essa conversão, a eletricidade já pode ser consumida na residência ou circular pela rede elétrica.

As aplicações da energia solar

A energia solar, uma vez convertida em eletricidade adequada para uso doméstico, possui inúmeras aplicações que podem ser resumidas da seguinte forma:

Eletricidade geral. A energia solar gera eletricidade que pode ser usada como uma fonte alternativa à tradicional para todos os tipos de propósitos dentro de casa. Graças a ela, a sua residência tornar-se-á mais independente das mudanças nos preços da eletricidade assim como economizará na sua fatura.
Aquecimento. A energia solar pode suprir o consumo energético correspondente ao aquecimento através do uso de dispositivos que utilizam eletricidade, como radiadores elétricos, bombas de calor etc.
Água quente. A água quente sanitária (ACS) é um sistema de aproveitamento da energia solar para um dos usos que mais consome energia em uma residência: o aquecimento da água representa entre 25% e 40% do total de uma casa.
Iluminação solar. Existem luzes sem fio que aproveitam a energia do sol para iluminar residências.
Carregamento de veículos elétricos. Instalando um carregador elétrico na sua garagem, pode carregar o seu veículo com energia solar.

Quais tipos de energia solar existem?

Existem três tipos de energia solar ou formas de aproveitar a energia do sol:

Energia solar térmica

A energia solar térmica é obtida com painéis solares térmicos e serve para gerar água quente sanitária ou aquecer uma residência. O seu funcionamento é muito simples e baseia-se em aquecer a água por meio de coletores solares.

Energia solar fotovoltaica

A energia solar fotovoltaica captura a radiação solar por meio de painéis fotovoltaicos que, geralmente, são compostos por células solares fotovoltaicas de silício. Essa radiação é transformada em energia elétrica em corrente contínua e, através do inversor, é convertida em corrente alternada pronta para uso, seja em pequena ou grande escala.

Energia solar passiva

A energia solar passiva é o método mais antigo de aproveitamento da radiação solar. Esse método não requer o uso de nenhum dispositivo. Trata-se simplesmente de posicionar, projetar e orientar os edifícios de forma a favorecer a captação da radiação solar.

É a base da arquitetura bioclimática, ou seja, utilizar materiais, isolamentos, coberturas ou janelas com o objetivo de reduzir consideravelmente a necessidade de climatizar e iluminar os edifícios, com a consequente poupança de energia externa.

Como funciona a energia solar numa casa?

Se você está a pensar em instalar painéis solares em sua própria residência, provavelmente está a questionar como funciona a energia solar numa casa. Em termos gerais, como vimos anteriormente, os painéis situados no telhado da sua residência, ao receberem radiação solar, geram, graças ao efeito fotovoltaico e aos materiais de que são compostos, uma corrente elétrica perfeitamente utilizável em casa por meio da cablagem e do inversor.

A partir desse momento, o funcionamento da energia solar numa casa dependerá principalmente se a instalação está conectada à rede elétrica ou se é uma instalação isolada.

No caso de uma instalação conectada à rede, o vínculo com a rede elétrica habitual é mantido e recorre-se a ela apenas quando a residência fica sem energia solar. Em qualquer caso, a instalação sempre priorizará a fonte de energia mais próxima, que serão sempre os painéis fotovoltaicos.

No caso de uma instalação isolada, ou seja, aquela que não está conectada à rede elétrica habitual, a diferença é que a energia excedente que não é utilizada durante o dia é armazenada numa bateria. Essa energia pode ser utilizada em momentos em que a radiação solar é menor, como à noite, sem a necessidade de recorrer à rede elétrica.

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