Energia solar – é a energia proveniente do Sol. Esta energia pode ser transformada em energia fotovoltaica ou energia solar termica.
1.Painel Fotovoltaíco
Fig.1 Painel Fotovoltaico
O que é?
Um painel fotovoltaico é constituído por um conjunto de células fotovoltaícas ligadas entre si.
Cada uma dessas células é formada, basicamente, por uma fina capa de material semicondutor (o silício, por exemplo), onde irá ocorrer o efeito fotovoltaico. Isto é a transformação da luz solar em energia eléctrica.
Fig.2 Diagrama do Sistema Fotovoltáico
Quando a luz solar incide nas células solares/fotovoltaicas cria-se uma diferença de potencial eléctrico. Para tal, é essencial que os fotões incidam sobre os átomos de silício (material semicondutor) provocando uma emissão de electrões, gerando-se corrente eléctrica. Lembre-se que a corrente eléctrica é o movimento ordenada de cargas eléctricas, neste caso de electrões.
O rendimento da célula fotovoltaica não depende da temperatura mas da quantidade de energia solar que incide nas células.
A energia eléctrica gerada será encaminhada para um transformador (inversor na figura) para ser convertida em corrente alternada que é o tipo de corrente utilizada nas nossas casas. Após ser transportada para o transformador está pronta a ser utilizada ou ser armazenada em baterias, caso esta seja desnecessária no momento em que foi produzida.
O rendimento destes painéis ronda os 23%.
2.Colector Solar
Fig.3 Colector Plano Com Cobertura
O que é?
O colector solar, como o próprio nome indica, é um sistema que utiliza a energia solar e que a transforma em energia calorífica. Geralmente este tipo de sistemas é utilizado para o aquecimento de águas.
Existem quatro tipos de colectores solares:
· Colectores de vácuo (aquecimento de águas e produção de vapor)
· Colectores concentradores (aquecimento de águas e produção de vapor)
· Colectores planos com cobertura (aquecimento de águas)
· Colectores planos sem cobertura (aquecimento de piscinas)
Fig.4 Escala de Rendimento de cada colector solar
Como funciona?
Vamos explicar o funcionamento dos colectores planos com cobertura por serem os mais utilizados actualmente.
Um colector solar com cobertura é constituído por uma capa protectora (placas de vidros), uma placa de absorção (que contém a tubagem, geralmente de cobre, por onde circula o fluido que é aquecido no colector) e uma placa térmica (que é constituído por um material refractário e de cor preta).
O colector funciona por “efeito de estufa”. Absorve o calor do Sol e, depois, impede que esse calor se disperse. Devido ao “efeito de estufa” a tubagem por onde circula um fluido (água ou gás) aquece que irá posteriormente aquecer uma caldeira (permutador de calor)
É pelo processo de condução, que o calor absorvido pelos tubos é transferido para o fluido que se encontra dentro dos tubos.
A água, uma vez aquecida, fica menos densa e sobe, sendo conduzida para uma caldeira. Ao mesmo tempo, a água mais fria desce da parte inferior da caldeira. A água quente, pronta para consumo, é retirada da parte superior do permutador de calor, e uma nova quantidade de água é introduzida na parte inferior, dando continuidade ao processo.
O rendimento dos colectores solares ronda os 75%.
Fig.5 Efeito Estufa
Fig.6
