Nossas lâmpadas funcionam através de um sistema de aquecimento solar, mas como é isso?
Explicando:
Placas solares
Painéis
solares são, basicamente, dispositivos utilizados para converter a energia da
luz do Sol em energia elétrica. O dispositivo também é conhecido como “Painel
Solar Fotovoltaico”. A composição de um painel solar consiste em células
fotovoltaicas, estas com a propriedade de ter sensibilidade de absorver a
energia solar e gerar a eletricidade em duas camadas opostas.
A
tecnologia empregada no painel solar ainda é de alto custo que, para tanto,
para se tornar um produto popular, seria necessário mais incentivo do governo.
Os painéis solares são considerados uma boa alternativa para a geração de
energia limpa, como também acontece com a eólica. Os países de primeiro mundo
são os que mais utilizam essa tecnologia. Para tanto, apesar do
grande benefício para a população a tecnologia ainda é pouco usada em
países mais pobres ou mesmo em desenvolvimento.
Para
produzir esse equipamento, as células solares são compostas por silício
cristalino e arsenito de gálio. Apesar de o arsenito sempre ter sido a
substância mais utilizada, o silício de cristalino começou a ser usado para
baratear o painel solar.
No
entanto, o silício cristalino não possui a mesma capacidade de produção de
energia do arsenito de gálio. Submetidos à luz do sol, o arsenito de gálio é
mais eficiente no processo de geração de energia, em seis centímetros de
diâmetro chega a produzir uma margem de 0,25 watts.
Como funcionam?
Os
painéis solares coletam fótons da luz solar, que nada mais são que pequenos pacotes
de energia da radiação eletromagnética, em seguida são convertidos em corrente
elétrica. A energia obtida através das placas solares vem sendo usadas em
vários segmentos. Para quem pensa que a sua utilização restringe-se apenas em
casas e indústrias, está muito enganado. Veja mais aplicações: em locais
afastados de linhas eletrificadas, iluminação externa de casas e espaços
públicos, auxílio nas telecomunicações em locais remotos, telefonia rural,
sinalização de estradas, cercas elétricas, entre outros. A grande vantagem
desse tipo de eletricidade é que ela é renovável e as pessoas podem a utilizar
sem necessidade de ter um poste de energia por perto. Os painéis solares,
após instalados, possuem pouca manutenção e podem durar vários anos e o mais
importante, não prejudica o meio ambiente.
As
células do sistema são feitas de materiais especiais chamados de semicondutores
como o silício. Quando a luz brilha sobre a célula solar de uma percentagem
dessa energia solar é absorvida pelo material semicondutor. Essa energia
localizada no interior do semicondutor arranca os elétrons fracamente
permitindo que eles possam fluir livremente. As células Fotovoltaicas também
possuem um ou mais campos elétricos que forçam os elétrons liberados pela
absorção da luz para fluir na direção correta. O fluxo de elétrons que acontece
é uma corrente elétrica. A corrente elétrica produzida, juntamente com a
voltagem da célula determina o poder, ou potência, que a célula é capaz de
produzir.
É preciso ter sol para aquecer?
Como
vimos antes, o principal “produto” para a produção de energia através de
painéis solares, é o sol. Deste modo, a transformação do espectro solar em
energia acontece através da intensidade da luz. Quando nos deparamos com um dia
de céu claro, sem nuvens, o painel está produzindo 100% da sua capacidade. No
entanto, quando a insolação diminui de intensidade, a capacidade de geração de
energia é afetada. Porém, mesmo em dias nublados ou chuvosos o painel solar é
capaz de gerar energia. No geral, o sistema de painéis solares Fotovoltaico,
quando fabricados, possuem o índice de consumo diário de energia do local onde
será utilizado, assim, é calculada a quantidade de energia para ser gerada por
dia.
Deste
modo, os fabricantes afirmam que é possível ter o benefício das placas de
energia entre 6 a 8 dias. Para tanto, a placa solar não acumula a energia
produzida se não houver uma bateria para o armazenamento. Assim, caso não tenha
bateria, não é possível usá-la em outros momentos, como a noite para ascender
lâmpadas, por exemplo.
O quanto uma placa solar gera de
energia?
A
energia gerada pelas placas é um tanto limitada. Se pensarmos em uma placa
solar de 45W, recebendo uma insolação diária de 11 horas por dia, terá energia
suficiente para manter acesa uma lâmpada fluorescente de 9W durante 12 horas
por dia, ou mesmo ldeixar ligada uma TV de 12V durante 6 horas. Também é
possível acionar uma bomba de 12V durante o tempo suficiente para abastecer uma
caixa d’água de 1000 litros por dia.
Para
quem quer usar duas placas de 45W, a geração de energia é bastante superior.
Torna-se possível fornecer energia para iluminação, TV e rádio simultaneamente.
Com quatro placas, por exemplo, é possível manter uma geladeira ligada. Com
cinco placas é possível manter um posto de saúde em uma localidade rural,
mantendo geladeira, iluminação e TV. Com os exemplos acima percebemos que a
geração de energia é promovida através do número de placas instaladas. Cada
local possui a quantia de placas que necessitada. Pensando em uma casa moderna,
bem equipada, sabemos que o número de placas deverá ser maior, para tanto, o
custo de implantação também será relativamente maior. Este é grande impedimento
da utilização de painéis solares para a produção de energia.
Quantas
baterias são necessárias?
A
bateria possui uma função muito importante no sistema. Ela permite o
armazenamento de energia para ser usada posteriormente e também evita que
variações da insolação interfiram no funcionamento dos equipamentos. Por exemplo,
se você está usando um determinado aparelho elétrico e uma nuvem obscureça o
sol, a corrente gerada pela placa solar iria diminuir, porém, com a bateria
isso não acontece. A bateria evita que a transmissão de energia seja
cortada, garantindo assim, o funcionamento dos equipamentos, inclusive
durante a noite.
As baterias possuem capacidade de utilização para um número determinado de
células em série. A bateria tem uma autonomia de uso sem a captação e conversão
da energia solar. Para tanto, se a autonomia da bateria for de três dias, mesmo
que não haja captação de energia solar nesses três dias, ela garantirá a
energia. As baterias solares funcionam numa interação entre placa solar, banco
de baterias, controlador de carga.
Quanto
ao número de baterias necessárias em uma placa de energia, depende da quantia
de energia necessária a ser utilizada. Então, se, por exemplo, em um painel
solar com 4 baterias e cada uma delas consegue produzir 0,45 volts e 100
milliamps, ou seja, 45 milliwatts. Com estas baterias solares você consegue
gerar 45 milliwatts em 6,45 cm². Abaixo algumas dicas úteis para você decidir
se fará uso da energia solar ou não.
