Energia Solar: O Que é e Como Podemos Utilizá-la?

O Sol é a maior estrela do Sistema Solar, sendo responsável por processos orgânicos, como fotossíntese, mas também utilizado para a geração de energia.

A energia gerada através da irradiação solar e do calor é usada em diversos processos, como no aquecimento de água, produção de energia elétrica, produção de aço e ferro.

Para entender mais sobre energia solar, leia este artigo e fique por dentro das formas de utilizar esta fonte e como ela é promissora.

O surgimento da Energia Solar Fotovoltaica, foi possível devido ao efeito fotovoltaico descoberto pelo físico Alexandre Becquerel, sendo mais tarde utilizado na criação da célula solar em 1954 por Russell Shoemaker Ohl.

Como utilizar a energia proveniente do sol

Com a criação das células fotovoltaicas é possível obter a transformação da energia vinda do sol em energia elétrica ou térmica. Para entender um pouco mais sobre o processo de captação da energia solar, vamos diferenciar energia solar térmica e energia solar fotovoltaica.

O primeiro tipo de energia é a transformação da energia vinda do sol em energia térmica, sendo utilizado para aquecimento de água para piscina ou abastecimento interno de residências, para este processo é utilizado o coletor solar, formado por uma placa solar e tubos internos por onde a água é percorrida e aquecida.

Já o segundo tipo de energia é a transformação da energia solar em energia elétrica utilizada no abastecimento de indústrias, residências, comércios. Para este tipo de transformação é utilizado painel solar fotovoltaico mono ou policristalino.

Tipos de sistemas solares fotovoltaicos

Existem três tipos de sistemas fotovoltaicos: On-Grid, Off–Grid e o Híbrido.

• Sistema On–Grid

Também chamado de Sistema Conectado à Rede é formado pelo painel fotovoltaico que capta a irradiação solar e a transforma em energia elétrica, é utilizado o inversor que converte a corrente contínua vinda dos painéis em corrente alternada com a mesma forma de onda de energia elétrica fornecida pela concessionária e direciona a energia para o quadro da residência ou da indústria.

Este sistema permite que, em períodos de menor incidência solar, o cliente possa utilizar a energia distribuída da concessionária visto que seu consumo foi superior à geração, no entanto no período de maior incidência solar, a geração de energia será superior ao consumo, neste caso a residência injetará energia na rede elétrica da concessionária gerando créditos para os meses seguintes podendo ser utilizados em até 60 dias a partir da data de geração.

• Sistema Off-Grid

Este sistema pode ser denominado como sistema isolado ou autônomo, não tem a conexão com a rede elétrica, não existindo vínculo com a concessionária. Caracteriza-se por abastecer diretamente a residência. A energia gerada pelos módulos fotovoltaicos é armazenada em baterias, o que garante o uso da energia em períodos sem a incidência solar, por isso tem-se a auto sustentação do sistema. No entanto, com o uso das baterias, seu custo é superior ao do sistema On–grid, sendo mais utilizado em lugares remotos sem acesso a rede elétrica.

Para gerar energia através deste sistema é necessário o uso de painéis fotovoltaicos, transformando a energia provenientes dos raios solares em energia elétrica, do mesmo modo que no sistema conectado à Rede, é utilizado o inversor. Outra função do inversor e a elevação da tensão de 12 V dos painéis para 220V tensão da rede, semelhante no sistema On-grid. O controlador de carga é utilizado para gerenciar e controlar o processo de carga e descarga das baterias, além destes equipamentos também será necessário obviamente as baterias, que irão armazenar a energia produzida pelos módulos.

• Sistema Híbrido

Este sistema é a junção de duas ou mais fontes de energia sendo utilizados para que uma fonte possa suprir a falta temporária da outra. Este sistema é bem variado, sendo acoplado o sistema solar e o eólico, ou sistema eólico e a utilização do diesel, tem-se sistema solar e diesel e somente o sistema solar, mas com os sistemas Off e On-grid acoplados. Este último caso, tem a capacidade tanto de gerar a energia quanto de armazenar toda a energia produzida em baterias.

Os sistemas híbridos foram aprimorados visando o suprimento de falhas da rede elétrica e podendo ser usado a noite. Neste caso, é necessário a modificação na rede elétrica local de modo que cada sistema tenha sua rede separada.

Qual a melhor opção para a instalação?

Para se escolher o tipo de sistema a ser instalado, não se tem uma receita pronta, é necessário analisar alguns pontos como vantagens e desvantagens de cada sistema, além dos custos de instalação e manutenção e sua viabilidade.

Os sistemas On-grid são vantajosos por não utilizar baterias e controladores de carga, sendo mais em conta do que os outros sistemas, porém em períodos de quedas de energia não terá uma reserva energética como no sistema off-grid com as baterias.

O sistema off – grid não é recomendado para áreas urbanas com acesso à rede elétrica devido ao custo benefício, sendo mais indicado em locais remotos em que não há ligação com a concessionária.

Já os sistemas híbridos tem vantagem de se poder utilizar a energia armazena nas baterias e ter a segurança de contar com a concessionária em caso de descargas das baterias. Entretanto, este sistema possui um elevado custo, necessitando de um número maior de equipamentos para a instalação o que resulta em um espaço maior para instalar o sistema. Neste tipo de sistema ainda tem se o problema da capacidade do inversor, forçando o consumidor a limitar o uso de equipamentos e não ligá-los ao mesmo tempo.

É importante que consumidor analise e avalie as necessidades e o orçamento para identificar qual é o sistema fotovoltaico mais adequado, se está próximo à rede elétrica, se o espaço a ser utilizado para a instalação do sistema é pequeno, se o consumo energético é elevado e o quanto se gasta de energia por mês. Tendo esses questionamentos em mente será possível determinar o sistema fotovoltaico mais adequado.