Definição de energia solar com exemplos e usos

Definição de energia solar com exemplos e usos
A definição de energia solar é a energia que vem do Sol e que podemos captar graças à radiação solar.O conceito de energia solar é frequentemente usado para se referir à energia elétrica ou térmica obtida por meio da radiação solar.

Esta fonte de energia representa a principal fonte de energia da Terra.Por ser uma fonte inesgotável, é considerada energia renovável.

Dessa energia derivam muitas outras fontes de energia, tais como:

Energia eólica, que aproveita a força do vento.O vento é gerado quando o Sol aquece grandes volumes de ar.
Combustíveis fósseis: provêm de um processo extremamente longo de decomposição de partículas orgânicas.Os decompositores orgânicos eram em grande parte plantas fotossintetizantes.
Energia hidráulica, que aproveita a energia potencial da água.Sem radiação solar, o ciclo da água não seria possível.
A energia da biomassa, mais uma vez, é resultado da fotossíntese das plantas.
Este tipo de energia renovável é uma alternativa aos combustíveis fósseis que não emitem gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono.

Exemplos de energia solar
Alguns exemplos de energia solar incluem o seguinte:

Painéis solares fotovoltaicos geram eletricidade;essas instalações são usadas em residências, abrigos nas montanhas, etc.
Centrais fotovoltaicas: são extensões significativas dos painéis fotovoltaicos cujo objetivo é gerar eletricidade para abastecer a rede elétrica.
Os carros solares usam células fotovoltaicas para converter a radiação solar em eletricidade para acionar um motor elétrico.
Fogões solares: são constituídos por um sistema parabólico para concentrar a luz solar a ponto de aumentar a temperatura e poder cozinhar.
Sistemas de aquecimento: com a energia solar térmica pode-se aquecer um fluido que pode ser utilizado num circuito de aquecimento.
O aquecimento de piscinas é um circuito simples de fluido em que a água circula ao longo de um conjunto de colectores solares térmicos expostos ao sol.
Calculadoras: Alguns dispositivos eletrônicos possuem um pequeno painel solar para fornecer energia ao circuito elétrico.
A ventilação solar é um tipo de energia solar que utiliza o calor do sol para ventilar um espaço.É frequentemente usado em residências e edifícios para melhorar a qualidade do ar e reduzir custos de energia.A ventilação solar pode ser usada para ventilar um único cômodo ou um edifício inteiro.
A fotossíntese é uma forma natural que as plantas usam para converter energia solar em energia química.
Tipos de energia solar
Existem três tipos de tecnologias de energia solar:

Energia solar fotovoltaica: Os painéis solares fotovoltaicos são compostos por um material que, quando incide a radiação solar, libera elétrons e gera corrente elétrica.
Energia solar térmica: Este sistema aproveita a capacidade calorífica dos raios solares.A radiação solar é convertida em energia térmica para aquecer um fluido que pode ser utilizado para aquecimento de água quente sanitária.Nas usinas térmicas solares é gerado vapor e, posteriormente, eletricidade.
A energia solar passiva é um recurso para aproveitar o calor solar sem utilizar recursos externos.Por exemplo, os arquitetos podem orientar as casas e decidir onde colocar as janelas, considerando onde a radiação solar será recebida.Esta técnica é conhecida como arquitetura bioclimática.
Como é produzida a energia solar?
Do ponto de vista físico, a energia solar é produzida no Sol através de uma sucessão de reações nucleares.Quando esta energia chega até nós na Terra, podemos aproveitá-la de várias maneiras:

Painéis solares com células fotovoltaicas.Os painéis fotovoltaicos são feitos de um material que, ao receber luz, ioniza diretamente e libera um elétron.Desta forma, a radiação solar é transformada em energia elétrica.
Usando coletores solares projetados para converter a radiação solar em energia térmica.Sua finalidade é aquecer um fluido que circula em seu interior.Neste caso, não temos eletricidade, mas temos fluido em alta temperatura que pode ser utilizado em diversas aplicações.
A energia solar concentrada é um sistema que reflete toda a iluminação solar para um ponto focal para atingir altas temperaturas.Essa tecnologia é utilizada em usinas termossolares para geração de energia.
Os sistemas passivos de energia solar utilizam energia solar sem qualquer entrada de energia externa.Por exemplo, os projetos arquitetônicos permitem a máxima radiação solar no inverno e evitam o excesso de calor no verão.
Tipos de painéis solares
O termo painéis solares é utilizado para ambos os métodos (fotovoltaico e térmico).Em qualquer caso, o design é significativamente diferente dependendo do tipo de tecnologia solar para a qual será utilizado:

O painel solar térmico usa raios solares para aquecer um líquido que transfere calor para um fluido e depois aquece a água.Aquecedores solares de água são usados ​​em residências para obter água quente.
O painel fotovoltaico explora as propriedades de elementos semicondutores específicos colocados em células solares.As células solares produzem energia elétrica quando submetidas à radiação solar.Graças ao chamado efeito fotovoltaico, a exposição ao sol provoca a movimentação de elétrons em um componente (geralmente o silício), gerando uma corrente elétrica contínua.
O painel solar concentrador também utiliza uma série de espelhos parabólicos com estrutura linear.O objetivo desses espelhos é concentrar a radiação solar em um ponto focal para atingir temperaturas altas o suficiente para gerar vapor.
Usos da energia solar

Aproveitando o poder do Sol: um guia para energia fotovoltaica
A energia solar tem muitos usos e aplicações que podem ser resumidos em três pontos:

Água Quente Sanitária AQS
O aquecimento solar de água é usado para fornecer água quente sanitária (AQS) e aquecimento para residências e pequenos complexos de edifícios.Foram construídas usinas de energia solar que, por meio de turbinas a vapor, convertem o calor armazenado em eletricidade.

Porém, esses protótipos não têm sido amplamente utilizados devido ao baixo desempenho dessas usinas comparado aos altos custos e ao fornecimento irregular de energia elétrica.

Geração da eletricidade
Painéis fotovoltaicos são usados ​​em sistemas solares isolados para alimentar dispositivos distantes de redes elétricas (sondas espaciais, repetidores telefônicos de alta altitude, etc.).São também utilizados em aplicações com exigências de energia tão baixas que uma ligação à rede eléctrica não seria económica (sinais luminosos, parquímetros, etc.).

Esses dispositivos devem ser dotados de acumuladores capazes de acumular o excesso de energia elétrica produzida durante o dia para alimentar os equipamentos à noite e nos períodos nublados, geralmente baterias solares.

Eles também são usados ​​em grandes sistemas conectados à rede, embora o fornecimento de energia seja variável em condições diárias e sazonais.Portanto, é difícil de prever e não programável.

Esta descontinuidade torna difícil satisfazer a procura de electricidade em qualquer momento, excepto para a produção com uma ampla margem de segurança acima dos picos de procura anuais.Porém, sendo o pico de produção das usinas solares no verão, consegue compensar a maior demanda interna por conta dos aparelhos de ar condicionado.

Quais são os prós e contras da energia solar?
O uso da energia solar envolve prós e contras específicos.

As principais críticas ou desvantagens são:

Alto custo de investimento por quilowatt obtido.
Oferece uma eficiência muito elevada.
O desempenho obtido depende da programação solar, do clima e do calendário.Por isso é difícil saber que potência elétrica poderemos obter em um determinado momento.Esta desvantagem desaparece com outras fontes de energia, como a energia nuclear ou fóssil.
A quantidade de energia necessária para fazer um painel solar.A produção de painéis fotovoltaicos requer muita energia, muitas vezes utilizando fontes de energia não renováveis, como o carvão.
Por outro lado, é preciso considerar os benefícios da energia solar:

Os seus defensores apoiam a redução de custos e ganhos de eficiência devido a economias de escala e melhorias tecnológicas em futuros sistemas solares.
Relativamente à ausência desta fonte de energia durante a noite, salientam ainda que o pico máximo de consumo elétrico é atingido durante o dia, ou seja, durante a produção máxima de energia solar.
É uma fonte de energia renovável.Em outras palavras, é inesgotável.
É uma energia não poluente: não gera gases com efeito de estufa e, portanto, não contribui para agravar o problema das alterações climáticas.
Autor: Oriol Planas – Engenheiro Técnico Industrial