Como Funciona a Energia Solar?
A energia solar funciona a partir de placas solares que captam luz, empregando o calor dos raios solares para geração de eletricidade (em sistemas de energia solar fotovoltaica e energia heliotérmica) ou aquecimento de líquidos (energia solar térmica).
A energia solar vem sendo utilizada em residências, comércios, indústrias, em áreas rurais e na geração de energia elétrica por meio de usinas solares, sendo uma ótima opção para economia na conta de luz, além de ser uma energia alternativa, renovável e limpa.
Existem 3 tipos de energia solar: a energia solar fotovoltaica, a energia solar térmica e a energia heliotérmica. Cada uma atua de uma forma diferente.
A energia solar fotovoltaica funciona por meio do efeito fotovoltaico, gerando eletricidade; a energia solar térmica utiliza o sol como fonte de energia para aquecer líquidos; a energia heliotérmica também aquece líquidos e utiliza o vapor gerado para mover turbinas.
O funcionamento de sistemas de energia solar fotovoltaica utiliza painéis solares que captam a luz e geram, pelo efeito fotovoltaico, correntes elétricas contínuas, que são convertidas para correntes alternadas pelo inversor solar. Dessa forma, a eletricidade está pronta para ser distribuída no local, gerar créditos de energia ou ser armazenada.
Como funciona a energia solar fotovoltaica?
O esquema de funcionamento do sistema de energia solar fotovoltaica baseia-se na utilização de painéis solares que captam a luz e, por meio do efeito fotovoltaico, geram energia elétrica, que é convertida pelo inversor solar, de corrente contínua para alternada, e, então, a eletricidade é distribuída.
Existem 3 formas de funcionamento de um sistema de energia solar fotovoltaico, que varia pelo tipo de sistema instalado:
- sistema de energia solar conectado à rede (on-grid);
- sistema fotovoltaico isolado ou autônomo (off-grid);
- sistema de energia solar híbrido.
Podemos diferenciar o funcionamento de sistemas fotovoltaicos a partir do seu modo de operação, já que o sistema on-grid atua com a inserção de energia diretamente na rede elétrica, enquanto o sistema off-grid funciona por meio de baterias que armazenam eletricidade. Já o sistema híbrido tem sua operação de modo simultâneo, entre on-grid e off-grid, fazendo com que seu trabalho ocorra conectado à rede, enquanto o banco de baterias está carregando, e vice-versa.
Como funciona a energia solar térmica?
A energia solar térmica funciona captando o calor do sol a partir de placas solares e aquecendo um líquido presente em suas tubulações, que é transportado para o acumulador solar, responsável por aquecer a água para utilização, por exemplo, em chuveiros.
A energia solar térmica pode ser aproveitada em usinas térmicas de diversas maneiras, como na produção de bagaço de cana de açúcar e de cascas de cereais. Sua operação, é realizada da seguinte forma:
- A luz do sol é captada por meio dos painéis solares e aquece o líquido do interior;
- O líquido é transportado para o acumulador solar;
- A água armazenada no acumulador solar é aquecida e distribuída para utilização.
Em situações em que há pouca radiação solar (como em dias chuvosos), o sistema conta com um aquecedor à gás para aquecimento.
Como funciona a energia termossolar concentrada (heliotérmica)?
A energia termossolar concentrada tem seu funcionamento realizado a partir de painéis solares específicos, que refletem a luz solar em determinado ponto com o objetivo de aquecer um líquido e utilizar o vapor para a movimentação de turbinas para geração de eletricidade.
A energia heliotérmica (ou energia termossolar, ou energia solar térmica concentrada) funciona de maneira indireta, captando o calor do sol, armazenando-o e convertendo-o em energia solar mecânica e, finalmente, em eletricidade. Embora, este sistema ainda não foi homologado para uso no Brasil.
Veja detalhadamente como funciona a energia termossolar:
- Os painéis solares (com espelhos, coletores e helióstatos) acompanham a direção do sol, refletindo sua luz e concentrando-a em um determinado ponto;
- Neste ponto, um receptor é posicionado onde irá passar um fluido térmico;
- Após essa etapa, o calor acumulado será utilizado para o aquecimento do fluido;
- Em seguida, ocorrerá o aquecimento da água até o seu estado gasoso;
- Por fim, a usina heliotérmica irá funcionar como uma usina termoelétrica, na qual o vapor fará o movimento das turbinas, ligando o gerador que irá produzir energia limpa.
Como utilizar a Energia Solar?
É possível utilizar a energia solar por meio da energia fotovoltaica, ou energia solar térmica, ou também pela energia termossolar, cada uma com objetivo e funcionamento distintos, tanto para geração de energia elétrica como para aquecimento de líquidos.
A energia solar pode ser utilizada em residências, estabelecimentos e indústrias por meio da microgeração, minigeração e da geração em usinas solares fotovoltaicas. A economia e a sustentabilidade são as principais vantagens do uso de sistemas fotovoltaicos, térmicos e heliotérmicos.
As formas de se utilizar a energia solar são diversas, desde o uso em áreas rurais para irrigação, na iluminação de locais públicos, em residências para geração de eletricidade, até em indústrias para movimentação de turbinas ou aquecimento de líquidos.
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