Como funcionam os painéis solares?

No primeiro contacto com o  autoconsumo pode ter ficado com mil perguntas sobre energia solar e, mais importante ainda, sobre como funciona o processo de transformação da energia emitida pelo sol em eletricidade.

Os painéis solares funcionam como o mecanismo que permite utilizar o sol como fonte de energia na sua casa, existindo imensas formas de utilização desta energia, desde o carregamento de veículos elétricos até ao uso doméstico corrente.

Embora nos pareça à primeira vista uma realidade muito distante de nós, é cada vez mais comum vermos painéis solares nos telhados. 

Hoje revelamos os segredos escondidos por trás deste processo que transforma a energia que o sol dá em eletricidade. Explicando como funcionam os painéis solares.

Como funcionam os painéis solares?

Se está a pensar mudar para o autoconsumo, aconselhamos que saiba como funcionam os painéis solares fotovoltaicos. 

A primeira coisa que destacamos sobre este tema é que o design e o funcionamento dos painéis solares são mais simples do que podem parecer à primeira vista.

Os painéis solares são feitos de silício, um material condutor que absorve e converte a luz em eletricidade, através do efeito fotoelétrico.

O efeito fotoeléctrico acontece em materiais condutores, neste caso este efeito acontece no silício. As propriedades condutoras deste material possibilitam a criação de uma corrente elétrica quando exposto à luz solar.

Como?

Os raios solares (compostos por fotões),entram em contato com os átomos de silício e libertam os chamados fotoelectrões, através do efeito fotoelétrico. Os fotoelectrões em movimento geram uma corrente elétrica. Esta corrente elétrica é captada e convertida pelos painéis solares (devido à composição e design dos mesmos).

A corrente elétrica gerada, não é útil só por si . É neste momento que entra em ação o inversor, o elemento responsável por transformar a corrente contínua gerada em corrente alternada para:

-  uso doméstico;

- armazenamento em baterias;

- ou descarga de energia na rede pública e, portanto, vital em qualquer instalação.

Como é constituído um painel solar?

Como captar o fluxo de fotoelectrões criado quando as células de silício interagem com a radiação solar? Agora que já sabe o que é o efeito fotoelétrico, vamos apresentar-lhe os elementos que o tornam possível.

Moldura de alumínio

A moldura é a camada mais superficial que confere robustez e estabilidade ao painel. Geralmente é feita de alumínio, por ser um material resistente às intempéries e capaz de dissipar o calor, evitando que ele se acumule no painel e que possa interferir com o seu desempenho.

Invólucro de vidro (fotovoltaico)

A função deste elemento é proteger o painel dos agentes externos, como por exemplo, o granizo ou fenômenos climáticos adversos.

As características deste tipo de vidro fazem dele o material ideal para proteger as células fotovoltaicas, sendo resistente a impactos, translúcido à luz e apresenta um baixo nível de degradação ao longo do tempo.

Camada de encapsulamento

As camadas de encapsulamento devem apresentar um alto coeficiente de transmissão da radiação solar e devem ser capazes de dificultar a passagem de calor, minimizando possíveis perdas.

Geralmente são feitos de acetato.-vinil de etileno, um isolante térmico transparente que recebe e retém os raios solares, favorecendo a sua passagem para a próxima camada.

 Camada de células fotovoltaicas

Podemos dizer que é neste lugar onde a magia acontece. Onde os fótons e elétrons convergem e geram eletricidade através do contacto com a radiação solar.

Folha Posterior 

A folha ou camada posterior atua como isolante e evita a dissipação do calor e a entrada de humidade no painel solar.

A sua função é proteger o painel dos agentes externos que possam interferir no seu desempenho.

Caixa de conexões

A caixa de conexões capta o fluxo de elétrons e alimenta o inversor com a corrente contínua gerada.

Este elemento é essencial para dar continuidade ao circuito elétrico e para que possa utilizar a energia produzida em sua casa.

Como funcionam os painéis solares à noite?

Num futuro próximo os painéis poderão gerar eletricidade à noite através da luz infravermelha. Neste momento, a única forma de consumir a energia produzida pelos nossos painéis quando o sol não está a brilhar é através de baterias.

A ausência de radiação solar impede a produção de energia, porém, se adicionarmos uma bateria à nossa instalação fotovoltaica poderemos usufruir da energia que nossos painéis produziram durante o dia e que não é consumida.

Como funcionam os painéis solares térmicos?

Ao contrário dos painéis fotovoltaicos que utilizam a luz emitida pelo sol para gerar energia útil, os painéis solares térmicos utilizam o calor do sol como fonte geradora de energia (energia térmica). 

O funcionamento dos painéis solares térmicos é diferente do dos painéis fotovoltaicos, assim como o seu resultado. Enquanto que os painéis solares térmicos geram calor, os painéis solares fotovoltaicos fornecem eletricidade.

Os painéis solares térmicos possuem uma camada receptora que capta o calor e o transmite ao líquido que circula no circuito hidráulico. 

Um painel solar térmico é composto por:

- uma cobertura de vidro que o protege;

- uma painel que transforma a radiação solar incidente em energia térmica;

- condutas de cobre que transportam a água;

- uma camada isolante que mantém o calor e uma camada posterior para evitar perdas.

Como funcionam os painéis solares para aquecer água?

Assim como os painéis solares fotovoltaicos precisam de inversores para transformar a corrente contínua em corrente alternada para energia possa ser usada na sua casa. Os painéis solares térmicos necessitam de acumuladores e permutadores de calor para manter a temperatura da água.

O acumulador armazena a água quente do painel solar térmico. No seu interior encontra-se o permutador de calor, que é o componente responsável por transferir o calor acumulado no líquido armazenado para água potável.

Este tipo de instalação tem apenas como utilidades: o aquecimento da água e a climatização da casa, nada mais. O que significa isto? Se procura um painel que cumpre estes propósitos esta é uma boa alternativa mas se procura painéis mais versáteis que satisfaçam as necessidades energéticas da sua casa, aconselhamos que opte por painéis solares fotovoltaicos.

Agora que já sabe como funcionam os painéis solares, pode avançar em direção ao caminho da sustentabilidade através da utilização de energias renováveis.

A SotySolar é uma empresa especializada em instalações de autoconsumo. Estamos presentes em toda a Península Ibérica para ajudar todos aqueles que desejam dar o próximo passo em direção à energia do amanhã. 

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