O sistema ativo do uso de energia
solar
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Painéis solares - Placas de Silício |
Iluminação a partir do funcionamento do sistema |
( Laboratório do Sistema
Fotovoltaico - IEE / USP )
Sistema de geração de energia por célula solar fotovoltaica
As células fotovoltaicas são placas de pequeno tamanho, reunidas em baterias constituídas de um certo números de unidades, como as que alimentam algumas calculadoras e relógios de pulso. Assim sendo não há nenhuma vantagem em reuni-las em grandes números, formando grandes centrais ou usinas geradoras de eletricidade. É melhor construir pequenas unidades descentralizadas, para abastecimento local de energia, sem os problemas de transmissão a longas distâncias. Sistemas domésticos construídos nos telhados das casas, poderiam produzir a energia de que cada um necessita. Pode-se alternar conjugando o sistema convencional da rede e o sistema de captação solar, utilizando durante o dia, ensolarado, o solar, vendendo energia elétrica para a rede e no período noturno o da rede como consumidor, apenas instalando um aparelho eletrônico de conversão.
No sistema de instalação elétrica
mão dupla, as edificações fotovoltaicas estão conectadas à rede elétrica de
distribuição. Funcionando da seguinte maneira: é instalado um ou vários paineis
de placas de silício (módulos fotovoltaicos) externamente, um inversor (AC/DC)
que converte a corrente contínua em corrente alternada internamente, e em
seguida os medidores de energia da rede e da energia gerada pelos módulos
fotovoltaicos. O consumidor da rede é considerado consumidor-gerador, porque
pode vender energia à rede quando a geração em sua casa for maior que o consumo
e comprar energia da rede quando a de casa não for suficiente.
Medidor de energia em Kw/h
(IEE/USP)
Bateria solar ( IEE/USP)
Inversor de DC/AC
CONSUMIDOR GERADOR
As células solares
fotovoltaicas convertem diretamente a radiação solar em eletricidade.
.
Essas estruturas, famosas nos anos
60 por sua utilização como elementos geradores de energia em satélites
artificiais, são dispositivos semicondutores, principalmente de silícios, que
absorvem fótons , gerando cargas positivas e negativas. A célula fotovoltaicas
é uma lâmina de semicondutor de grande superfície, contendo em seu interior um
campo elétrico, regiões com fósforo que possibilitam a separação das cargas
elétricas pela luz. O movimento das cagas elétricas através de uma barreira de
campo elétrico, cria uma corrente, produzindo eletricidade.
Sistema são modulares, e assim a ampliação da potência é obtida pela simples adição de módulos. A eletricidade solar fotovoltaicas vem sendo utilizada com sucesso na s telecomunicações ( como repetidoras de microondas), bombeamento de água , sistemas de refrigeração, eletrificação de cercas, entre outros. Nos EUA, Europa e Japão é aplicada na geração de grandes potências.
O laboratório de conversão Fotovoltaicas da Unicamp (Estado de São Paulo) está desenvolvendo experiências avançadas para a produção de células solares.
A energia de origem solar custa entre três e cinco vezes mais que a produzida por métodos convencionas, porém o desenvolvimento tecnológico poderá levar a um barateamento dos processos de produção. Como é o caso das diversas formas de aproveitamento da energia solar direta, a instalação de sistemas fotovoltaicos exige altos investimentos iniciais, apresenta uma baixa eficiência nos equipamentos são antiestéticos e necessitam de fontes adicionais de energia. Segundo alguns especialistas esses constituem os mais promissores sistemas de energia porque não consomem combustíveis, não possuem sistemas ou partes móveis trabalham em temperatura ambiente, o custo de manutenção é reduzido e os impactos ambientais e riscos ocupacionais da sua utilização são praticamente nulos.
Sistema de captação de energia
solar tem sido empregado com grande sucesso em satélites artificiais que,
assim, dispõem de uma fonte permanente de energia para atender a todas as suas
necessidades de operação, envio de comunicações etc.