Descubra a Eletricidade Solar E Como Você A Pode Utilizar Para Reduzir A Conta de Sua Casa ou Empresa

Descubra a Eletricidade Solar E Como Você A Pode Utilizar Para Reduzir A Conta de Sua Casa ou Empresa
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Você sabe o que é eletricidade solar?

Assim como a energia da rede elétrica, ela também pode ser utilizada para alimentar aparelhos eletrônicos, eletrodomésticos ou qualquer equipamento elétrico, mas a um preço muito mais acessível que o cobrado pela distribuidora.

Essa é a principal razão que já levou mais de 64 mil brasileiros a fazerem uso dela no país desde 2012.

Com essa energia, qualquer um pode economizar até 95% na conta de luz e, o melhor, por no mínimo 25 anos!

Ficou interessado? Então confira agora este artigo onde irei explicar tudo o que você precisa saber sobre essa energia e como você faz para tê-la em sua casa ou empresa. 

O Que É Eletricidade Solar?

De forma direta, eletricidade solar é a energia elétrica gerada através da luz do sol, fonte limpa e renovável e inesgotável.

Essa geração pode ser feita através de duas tecnologias distintas: a Fotovoltaica e a Heliotérmica.

Com funcionamentos totalmente distintos, essas tecnologias conseguem transformar a luz do sol que chega até nós, todos os dias, na energia elétrica que utilizamos para alimentar nossas casas e empresas.

Mas, antes de aprofundarmos nessas tecnologias de geração elétrica, é importante saber mais sobre a fonte que elas usam, ou seja, o sol, e os tipos de energia que ele proporciona.

Sol: A Fonte da Eletricidade Solar

O sol é uma das maiores fontes de energia que nós, seres-humanos, possuímos, a qual é produzida pelas fusões nucleares em seu interior e que chega até nós após viajar milhões de quilômetros pelo espaço.

Os fótons de luz, partículas elementares da luz solar, são os responsáveis pela condução dessa energia eletromagnética.

Eles se deslocam a uma velocidade de 300.000 quilômetros por segundo e demoram cerca de oito minutos para percorrer os aproximados 150 milhões de quilômetros de distância até a terra.

Enquanto a energia visível se propaga na forma de luz, a energia menor se propaga na forma de calor.

Temos aí, então, as duas formas de radiação de energia provenientes do sol: luz e calor.
Enquanto o calor do sol é captado de forma direta por meio dos sistemas de aquecimento solar, a sua luz, fonte para a geração elétrica, precisa ser captada e depois convertida.

A Eletricidade Solar Fotovoltaica e Heliotérmica

Como mencionei antes, existem duas tecnologias distintas para a geração de energia elétrica através da luz do sol: a solar Fotovoltaica e a solar Heliotérmica.

Embora a luz do sol seja a matéria prima para ambas gerarem energia elétrica, o funcionamento de cada uma, assim como os equipamentos que utilizam, diferem completamente entre elas.

Energia Solar Heliotérmica

A energia Heliotérmica, também conhecida como Energia Solar Térmica Concentrada, envolve o uso do calor do sol, porém, diferente da tecnologia de aquecimento solar, a finalidade aqui é a geração de energia elétrica.

Devido ao seu alto nível de complexidade e dimensões necessárias para instalação, essa tecnologia é aplicada somente em grandes projetos (usinas).

eletricidade solar _ usina heliotérmica

Nesses projetos, enormes espelhos captam a luz do sol e a concentram em um determinado local onde é instalado um receptor, o qual pode estar junto a cada espelho refletor ou então fixo em um determinado lugar comum, como uma torre principal. 

As altas temperaturas geradas pela concentração dos raios solares aquecem um líquido especial dentro de um reservatório até o ponto de evaporação, vapor este que faz girar uma turbina mecânica para a geração de energia elétrica. 

Vemos então que a geração elétrica pela Heliotérmica acontece de forma indireta, pois existem várias etapas, diferente do que ocorre com a energia solar fotovoltaica, como iremos ver agora.

Energia Solar Fotovoltaica

A tecnologia fotovoltaica é conversão direta da luz do sol em energia elétrica através do chamado efeito fotovoltaico, processo de liberação de elétrons por um material semicondutor descoberto em 1839 por Alexandre Edmond Becquerel.

Efeito Fotovoltaico

De forma simples, esse processo fotoelétrico acontece quando os fótons, que são partículas elementares da luz do sol, atingem a célula fotovoltaica e reagem com o material semicondutor da qual é composta, como o já mencionado silício.

Para fabricar uma célula, esse material primeiro é combinado com outros elementos de forma a alterar a sua estrutura química.

Isso cria duas camadas distintas e opostas, uma com sobra de elétrons (negativa, ou tipo n) e outra com falta destes (positiva, ou tipo p). Veja na imagem abaixo:

eletricidade solar _ representação da célula fotovoltaica

Essas camadas, então, são colocadas juntas dentro da célula, com a negativa na parte de cima e a positiva na parte de baixo, e uma fina grade unindo as duas.

Quando os fótons atingem a célula, eles reagem com os átomos de silício e fazem com que os elétrons do lado negativo se desprendam.

Esses elétrons não conseguem passar diretamente para o lado positivo, e vice versa, devido a um campo elétrico que se cria nessa área de junção.

Assim, o único caminho para eles é através da fina grade que une as camadas, o que cria a corrente elétrica que chamamos de energia solar fotovoltaica.

Os Sistemas Solares Fotovoltaicos: Como Funcionam

Um sistema fotovoltaico utiliza um conjunto de equipamentos para a conversão direta da luz do sol em energia elétrica, e a sua utilização para alimentar qualquer equipamento elétrico de uma casa.

O funcionamento começa com as placas solares (corretamente conhecidas como módulos fotovoltaicos) que costumam ser instaladas sobre os telhados para a livre captação da luz do sol e sua conversão em energia elétrica.

Essa energia é enviada ao inversor fotovoltaico, principal equipamento do sistema e que qual converte essa energia para as características de nossa rede elétrica.

A energia convertida pelo inversor é distribuída pela casa e alimenta qualquer equipamento elétrico ligado na tomada.

Caso não haja consumo no momento em que a energia foi gerada, ela então passa pelo quadro de força da residência e é injetada na rede elétrica da distribuidora.

A rede elétrica, assim, funciona como uma bateria, recebendo a energia do imóvel e provendo para esse nos momentos em que o sistema não está gerando energia, ou seja, a noite.

Confira o funcionamento desses sistemas pela animação abaixo: 

Toda energia enviada para a rede elétrica é “emprestada” para a distribuidora, gerando os chamados créditos energéticos para você.

Esses créditos são fruto do sistema de compensação de energia elétrica criado pela ANEEL em sua Resolução Normativa 482, de 2012, o marco regulatório que tornou a autogeração pelos consumidores algo altamente viável.

Nesse sistema, a troca de energia entre sistema/rede se faz de forma igualitária, ou seja, cada Watt de energia injetada compensa um Watt de energia consumida, sem cobrança de impostos na energia injetada.

À noite, quando não há luz do sol e, consequente, nenhuma geração do sistema, ou em momentos de pouca luminosidade, a energia da rede elétrica é usada para compensar, total ou parcialmente, a produção do sistema.

Ao final de cada mês, através de um relógio bidirecional instalado em sua casa após a conexão do sistema, a distribuidora calcula a energia que foi injetada na rede (crédito) e aquela que foi consumida (débito).

Como os sistemas são dimensionados para produzir toda a quantidade de energia que você consome em sua casa ou empresa, seu saldo de créditos sempre será suficiente para suprir a energia que você consumiu da rede.

Ao contrário da Heliotérmica, a tecnologia fotovoltaica pode ser usada em projetos de diferentes tamanhos, desde grandes usinas até aquelas pequenas calculadoras solares. 

Mas o lugar onde os painéis fotovoltaicos estão sendo mais utilizados hoje no mundo é nos telhados de casas, empresas, indústrias e demais estabelecimentos.

eletricidade solar _ casas com sistemas de energia solar fotovoltaica

Adquirir um sistema fotovoltaico e gerar a própria energia se tornou a opção favorita de consumidores que querem economizar na conta de luz por mais de 25 anos.

Através do conjunto de equipamentos dos chamados sistemas fotovoltaicos conectados à rede (On-Grid ou Grid-tie), qualquer pessoa pode produzir até 100% da energia que consome em sua casa ou empresa. 

Quais os Equipamentos Necessários Para Gerar Eletricidade Solar?

Mas quais são os equipamentos que compõem esses sistemas? Você deve estar se perguntando.

Um kit de energia solar para casa ou empresa deve conter um ou mais dos seguintes equipamentos: 

  • Módulo (placa) Fotovoltaico;
  • Inversor Solar Interativo;
  • Caixa de junção/string-box;
  • Estrutura de suporte;
  • Conjunto de cabos.

Entre esses, os dois principais equipamentos são as placas fotovoltaicas e o inversor solar, por isso cabe entender um pouco mais sobre eles.

Placas Fotovoltaicas

As placas fotovoltaicas são a origem da eletricidade solar em um sistema fotovoltaico, pois são elas que captam e transforma a luz do sol em energia elétrica.

Elas são capazes de alimentar todo o consumo elétrico de uma casa ou empresa, pois possuem caráter modular e escalável, e sua quantidade é dimensionada conforme a necessidade de cada cliente.

Ou seja, cada uma dessas placas produz determinada quantidade de energia e, então, são conectadas juntas até alcançarem a quantidade necessária para alimentar o imóvel, formando o que chamamos de painel solar fotovoltaico. 

Por precisarem estar expostas sob a luz do sol, as placas fotovoltaicas são a parte visível do sistema e logo chamam a atenção quando olhamos para o telhado.

As placas comercializadas hoje em dia diferem na quantidade de células e no material do qual estas são feitos, sendo o silício o mais comum deles, porém em diferentes formas, como o monocristalino, policristalino, silício-amorfo, entre outros.

No mundo todo, os módulos fotovoltaicos mais utilizados possuem um conjunto de 60 ou 72 células fotovoltaicas, que produzem até 240 Watts e 335 Watts de potência elétrica cada, respectivamente. Ou seja, quanto mais células, maior a potência do módulo.

Composição da Placa Fotovoltaica

Como podemos perceber, as células são o principal componente das placas solares fotovoltaicas, no entanto, vários outros deles compõem o módulo que vemos instalado nos telhados.

O conjunto de células dentro da placa é conectado em série através da passagem de uma faixa condutora ultrafina, tecida de cima para baixo por cada uma delas e, assim, criando um circuito.

placas-fotovoltaicas-_-composicao-do-modulo

Esse conjunto conectado de células fica cuidadosamente vedado entre duas tiras de películas encapsulantes, colocado, então, sobre um fundo protetor (backsheet), por onde as placas são conectadas em série por meio da caixa de junção.

Por cima, para proteger as células, é colocado um vidro temperado de 3.2 mm, altamente resistente, antiaderente e antirreflexivo que protege as células e, por fim, um quadro de alumínio emoldura a placa. 

Inversor Solar Interativo

inversor fotovoltaico é o aparelho responsável por transformar a corrente contínua, gerada pelas placas solares, em corrente alternada, para que possa ser utilizada pelos aparelhos elétricos.

A geração da energia elétrica convencional dos dias de hoje é feita através de máquinas elétricas – um motor “invertido” que transforma energia mecânica em energia elétrica.

Devido à forma de construção dessas máquinas elétricas, a eletricidade é gerada na forma de corrente alternada. Além disso, a transmissão e distribuição da corrente alternada são muito mais fáceis do que da corrente contínua.

Por esse motivo, todos os sistemas elétricos do planeta são baseados em corrente alternada (salvo raras exceções em que é necessário fazer algum tipo de ajuste; como é o caso da Usina Hidrelétrica de Itaipu).

Por isso mesmo é que a quase totalidade dos aparelhos consumidores de energia elétrica (eletrodomésticos, eletroeletrônicos, iluminação, telecomunicação, etc.) são construídos para serem ligados diretamente à rede em corrente alternada.

A geração de energia elétrica pelas células fotovoltaicas é um processo físico-químico, no qual as características elementares dos materiais que compõem as células fotovoltaicas liberam elétrons ao receberem radiação luminosa.

Os elétrons fluem sempre no mesmo sentido, da parte superior das células fotovoltaicas para a parte inferior (tomando como exemplo uma célula solar fotovoltaica de silício), por isso a corrente elétrica gerada é do tipo corrente contínua.

Devido a isso, na maioria das vezes é necessário utilizar o inversor fotovoltaico para poder utilizar aquela lâmpada, televisão, geladeira, etc., que foi feita para receber eletricidade em corrente alternada.

O Que Posso Alimentar Com Eletricidade Solar?

De forma direta: TUDO!

É isso mesmo, a energia elétrica gerada por um desses sistemas de energia solar fotovoltaica pode ser usada para alimentar qualquer aparelho elétrico que você utiliza em sua casa.

Seja o simples acender de uma lâmpada ou então dar contar dos “famintos” aparelhos de ar-condicionado, os painéis solares podem suprir todo esse consumo através de uma fonte limpa e gratuita.

Mas como saber quantas placas solares eu preciso e, principalmente, qual o custo de um sistema para suprir o consumo de minha casa ou empresa?

Se essas eram as suas dúvidas, então eu tenho a solução aqui mesmo para você.

Através do nosso exclusivo simulador solar você consegue conferir na hora o tamanho do sistema de energia solar que você precisa para alimentar a sua casa.

Ao clicar no botão abaixo e inserir o valor mensal gasto com a sua conta de luz, na hora você já recebe as informações essenciais, como quantidade de placas, retorno esperado, geração estimada, entre outros. Confira:

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