O que é e como funciona Energia Solar Fotovoltaica

A Energia Solar fotovoltaica é uma fonte renovável e ecologicamente correta, que traz um grande benefício em relação à outras formas de geração de energia convencional. É sustentável, inesgotável e propicia uma convivência mais harmoniosa do ser humano com a natureza.

A Energia Solar pode ser caracterizada como passiva e ativa. Na passiva não é necessário o uso de um equipamento específico, a penetração e absorção da luz solar é feita com o auxílio de técnicas sofisticadas de arquitetura e construção. Isso permiti o aproveitamento máximo da iluminação natural e do calor para aquecimento de ambientes. Na ativa é realizada a conversão da radiação proveniente do Sol em:

• Energia Solar Térmica (termo solar ou aquecimento solar): coletores solares, instalados normalmente no teto de residências e edificações, captam a luz do sol e aquecem o fluido presente em suas tubulações. Este fluido é transportado até um permutador de calor, reservatório térmico chamado de boiler. Ele aquece a água armazenada em seu interior para posterior distribuição através de um circuito hidráulico apropriado. O uso dessa tecnologia ocorre principalmente no setor residencial, hospitalar, hoteleiro e similares. Nesse processo não há geração de energia elétrica;
• Energia Solar Heliotérmica (termo solar concentrada, CSP (do inglês concentrating solar power)): concentradores solares - com espelhos, coletores e helióstatos - refletem a luz do sol em um ponto focal. Desta forma o calor fica concentrado (energia térmica) em um receptor com fluido térmico específico. Este fluido térmico aquecerá a água gerando vapor que movimentará as turbinas termoelétricas (energia mecânica) gerando energia elétrica. Geralmente são sistemas de grande porte e elevado custo de instalação;
• Energia Solar Termoelétrica: caracterizada pelo surgimento de uma diferença de potencial, provocada pela junção de dois metais. Embora bastante empregada na construção de medidores de temperatura, seu uso comercial para a geração de eletricidade tem sido impossibilitado pelos baixos rendimentos obtidos e pelos elevados custos dos materiais;
• Energia Solar Fotovoltaica (PV – do inglês photovoltaic): a radiação solar é captada por células fotovoltaicas, feitas com material semicondutor, instaladas em módulos fotovoltaicos. As partículas de luz (os fótons) são transformados em energia elétrica de corrente contínua. Esta energia é enviada ao inversor solar que a transformará em energia de corrente alternada podendo ser utilizada em toda instalação elétrica residencial, comercial, industrial e no agronegócio.

A grande vantagem da energia solar fotovoltaica é sua grande versatilidade. Ela pode ser utilizada para alimentar qualquer equipamento elétrico do seu imóvel, inclusive para aquecer ou esfriar ambiente bem como para aquecer água.

Um sistema de energia solar fotovoltaico ou de kit de energia solar é formado por diversos componentes, os principais são:

• Módulos solares fotovoltaicos: também chamados de placas solares fotovoltaicas ou painéis solares fotovoltaicos, são conjuntos de células fotovoltaicas de silício agrupadas em série e em paralelo. Seu objetivo é obter uma maior capacidade de geração de energia. As células fotovoltaicas de silício são dispositivos semicondutores fabricado em processos altamente sofisticados como os utilizados para produção de chips de computadores;
• Inversor de frequência: dispositivo elétrico capaz de converter a corrente elétrica contínua (CC), produzida pelos módulos solares, em corrente alternada (CA);
• Condutores elétricos: conectores e cabos que transportam a energia elétrica desde a sua geração, para sua posterior distribuição. O correto dimensionamento, entre a máxima queda de tensão admissível e a intensidade máxima admissível, é imprescindível para a melhora do rácio de performance (PR) da instalação. Também auxilia na resposta a possíveis curtos-circuitos e prolonga a vida útil dos condutores;
• Bateria: presente nos sistemas de geração de energia solar do tipo off-grid ou híbrido, tem a função de armazenar a energia elétrica produzida para ser utilizada nos momentos em que cessa a geração de energia. Existem inúmeras tecnologias de baterias sendo estudadas, e as comercialmente mais usadas são as estacionárias baseadas em chumbo-ácido e em lítio;

Podemos diferenciar o funcionamento de um sistema fotovoltaico a partir da sua modalidade de geração/operação:

• On-grid ou grid-tie (sistema conectado à rede elétrica): caso a energia gerada não seja totalmente consumida no momento de sua geração, o excedente poderá ser injetado diretamente na rede elétrica da distribuidora, gerando créditos energéticos;
• Off-grid (sistema isolado ou autônomo, não conectado à rede elétrica): pode ser sem armazenamento, utilizando a energia no momento de sua geração (exemplo: sistema de bombeamento de água), ou com armazenamento por meio de baterias. Este sistema é utilizado, principalmente, em locais sem energia elétrica convencional e são de pequeno a médio porte;
• Sistema Híbrido: sistema que trabalha com mais de uma fonte de energia. Em locais com energia elétrica convencional pode operar de modo simultâneo, entre on-grid e off-grid, sendo possível utilizá-lo como backup, alimentando cargas quando a rede não estiver disponível. Pode operar, também, com outras fontes de energia, como um gerador à diesel ou turbina eólica, de modo a aumentar ainda mais a confiabilidade de fornecimento.

Para maximizar o aproveitamento da radiação solar é necessário avaliar quais são as melhores faces para geração de energia através do seu telhado, qual é o ângulo de inclinação da latitude local e impacto de sombreamento no imóvel. Fazemos isso com o auxílio de drone, software especializado e muito conhecimento técnico. Durante os dias nublados e chuvosos, o sistema continuará operando de forma reduzida.

Gostaria de ter uma avaliação do seu potencial de geração de energia? Entre em contato conosco!