A energia solar é uma escolha popular para muitos consumidores, empresas e organizações que buscam gerar energia mais verde, além de economizar em suas contas de energia. De fato, muitos de nós estamos familiarizados com a aparência dos painéis fotovoltaicos e percebemos corretamente a energia solar como energia gerada pelos raios solares que atingem os painéis fotovoltaicos.

No entanto, há muito mais na energia solar, tanto em termos de configuração quanto nos tipos de energia solar. Este artigo esclarecerá os diferentes tipos de energia solar, para que nossos leitores possam fazer escolhas mais informadas ao escolher o tipo de energia solar que gostariam que fosse instalado em suas casas.

A tecnologia de energia solar é baseada na capacidade de converter a luz do sol em energia utilizável. Mas isso pode ser feito de várias maneiras, a fim de fornecer calor, luz, água quente, eletricidade e até refrigeração para casas, prédios ou até complexos industriais.

Os tipos mais comuns de energia solar

Sistemas fotovoltaicos

Uma das maneiras mais comuns de usar energia solar é usar sistemas fotovoltaicos ou como também são conhecidos sistemas de células solares , que produzem eletricidade diretamente da luz solar.

O princípio básico por trás dessa tecnologia é semelhante ao que vemos em relógios ou calculadoras movidas pelo sol!

Os materiais semicondutores usados ​​nesses sistemas de energia solar absorvem a luz solar, o que cria uma reação que gera eletricidade – para ser exato, a energia solar elimina os elétrons dos átomos, o que os faz fluir através do material semicondutor e produzir energia.

Hoje, a tecnologia de painéis solares pode absorver e converter em energia a maior parte do espectro de luz visível e cerca de metade do espectro de luz ultravioleta e infravermelha [1] .

As células solares são tipicamente combinadas em módulos que contêm cerca de 40 células e, como um todo, podem medir vários metros de lado. Devido ao seu tamanho e compartilhamento ajustáveis, essas matrizes fotovoltaicas de placa plana podem ser montadas em um ângulo fixo voltado para o sul ou podem ser montadas em um dispositivo de rastreamento que segue o sol, permitindo capturar o máximo de luz solar durante o curso de uma instalação. dia.

Várias dessas matrizes fotovoltaicas seriam necessárias para fornecer energia suficiente para uma casa; mas para uma grande empresa de eletricidade ou aplicações industriais, seriam necessárias centenas de matrizes e estas seriam interconectadas para formar um único sistema fotovoltaico grande [2] .

Células solares de película fina

Além disso, esse tipo de tecnologia também pode ser executado com células solares de filme fino que usam camadas de materiais semicondutores com apenas alguns micrômetros de espessura. Isso tornou possível que as células solares dobrassem como telhas, telhas, fachadas de edifícios ou vidros para clarabóias ou átrios, maximizando o uso do espaço disponível de onde a luz solar seria capturada.Fato interessante:
Houve grandes melhorias na eficiência dessa tecnologia, particularmente em termos de captura e conversão da luz solar. Por exemplo, as primeiras células solares, construídas na década de 1950, tiveram eficiência inferior a 4%. A tecnologia de hoje, em média, oferece eficiências em torno de 15% [2] .

Sistemas solares de aquecimento de água

Um segundo tipo de energia solar é a água quente solar que, como o nome sugere, envolve o aquecimento da água usando o calor do sol. A idéia por trás disso vem diretamente da natureza: a água rasa de um lago ou a água na extremidade rasa de uma praia é geralmente mais quente em comparação com as águas mais profundas. Isso ocorre porque a luz do sol pode aquecer o fundo do lago ou a beira-mar nas áreas rasas, que por sua vez aquecem a água.

Assim, um sistema foi desenvolvido para imitar isso: os sistemas de aquecimento solar de água para edifícios são compostos de duas partes, o coletor solar e um tanque de armazenamento.

O coletor mais comum é chamado coletor de placa plana, montado no telhado e de frente para o sol. Tubos pequenos passam pela caixa e transportam o fluido – água ou outro fluido, como uma solução anticongelante – para ser aquecido. À medida que o calor se acumula no coletor, ele aquece o fluido que passa pelos tubos. O tanque de armazenamento retém o líquido quente.

Tecnologia semelhante é frequentemente usada para aquecer piscinas [3] .

Usinas de energia solar

Uma terceira maneira pela qual podemos aproveitar a energia solar é a eletricidade solar ; isso geralmente é usado em aplicações industriais. Como muitos de nós sabemos, a maioria das usinas usa combustíveis fósseis não renováveis para ferver água.

O vapor da água fervente faz girar uma grande turbina que, por sua vez, ativa o gerador para produzir eletricidade [4] . Essa maneira de gerar eletricidade é prejudicial ao meio ambiente e à nossa saúde, dada a emissão de gases de efeito estufa e poluentes do ar pela queima de combustíveis fósseis.

No entanto, a boa notícia é que está sendo introduzida uma nova geração de usinas que dependem da energia solar! Essas plantas usam o sol como fonte de calor e podem fazê-lo de três maneiras diferentes:

• Os sistemas de valas parabólicas capturam a energia do sol através de longos espelhos retangulares e curvos, inclinados em direção ao sol. Dessa forma, eles ajudam a concentrar a luz do sol em um tubo que contém óleo. O óleo é aquecido e usado para ferver água em um gerador de vapor convencional para produzir eletricidade.

• Um sistema de prato / motor usa um prato espelhado que se assemelha à forma de uma antena parabólica muito grande que coleta e concentra o calor do sol em um receptor. Este receptor absorve o calor e o transfere para o fluido dentro de um motor. O calor faz com que o fluido se expanda contra um pistão ou turbina e produz energia mecânica. Essa energia é usada para acionar um gerador ou alternador para produzir eletricidade.

• Um sistema de torre de energia usa um grande campo de espelhos para concentrar a luz do sol no topo de uma torre, onde fica um receptor contendo sal fundido. O calor do sal é usado para gerar eletricidade através de um gerador de vapor convencional. O sal fundido retém o calor com eficiência, para que possa ser armazenado por dias antes de ser convertido em eletricidade. Isso significa que a eletricidade pode ser produzida em dias nublados ou mesmo várias horas após o pôr do sol.

Aquecimento solar passivo

Uma outra maneira pela qual a energia solar pode ser aproveitada é através do método de aquecimento solar passivo e luz do dia. Este não é um conceito novo – de fato, civilizações antigas, como os índios Anasazi, no Colorado, haviam desenvolvido um projeto solar passivo em suas habitações [5] .

O impacto do sol é fácil de entender: saia em um dia quente e ensolarado e você poderá sentir o sol. Com um design adequado, os edifícios também podem “sentir” a energia do sol.

Por exemplo, as janelas voltadas para o sul receberão mais luz solar, enquanto os edifícios também podem incorporar materiais como pisos e paredes iluminados pelo sol que absorvem e armazenam o calor do sol.

Esses materiais aquecem durante o dia e lentamente liberam o calor à noite, quando o calor é mais necessário. Outras características do projeto, como um espaço solar, que se assemelha a estufas, concentram muito calor que, com a ventilação correta, pode ser usado para aquecer um edifício inteiro [5] . Tais características maximizam os ganhos diretos do calor do sol, mas também a própria luz solar. A notícia ainda melhor é que, em dias particularmente quentes, existem maneiras de garantir que esses recursos não superaqueçam os edifícios.

O sol é verdadeiramente fascinante, não admira que o nosso mundo evolua à sua volta!