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 capturar graças à radiação solar. O conceito de energia solar é frequentemente usado para se referir à energia elétrica ou térmica obtida usando radiação solar.

Essa fonte de energia representa a fonte de energia primária na Terra. Por ser uma fonte inesgotável, é considerada energia renovável.

A partir dessa energia, muitas outras fontes de energia são derivadas, como:

Energia eólica, que aproveita o poder do vento. O vento é gerado quando o sol aquece grandes volumes de ar.
Combustíveis fósseis: eles vêm de um processo extremamente longo de decomposição de partículas orgânicas. Os decompositores orgânicos eram amplamente fotossintetizando plantas.
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 o resultado da fotossíntese de plantas.
Esse tipo de energia renovável é uma alternativa aos combustíveis fósseis que não emitem gases de efeito estufa, como dióxido de carbono.

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

Os painéis solares fotovoltaicos geram eletricidade; Essas instalações são usadas em residências, abrigos das montanhas, etc.
Usinas de energia fotovoltaica: são extensões significativas de painéis fotovoltaicos cujo objetivo é gerar eletricidade para fornecer a grade de eletricidade.
Os carros solares usam células fotovoltaicas para converter a radiação solar em eletricidade para acionar um motor elétrico.
Cookers solares: eles são feitos de um sistema parabólico para concentrar a luz do sol a um ponto para aumentar a temperatura e ser capaz de cozinhar.
Sistemas de aquecimento: com energia térmica solar, pode -se aquecer um fluido que pode ser usado em um circuito de aquecimento.
O aquecimento da piscina é um circuito de fluido simples no qual a água circula ao longo de um conjunto de coletores térmicos solares expostos ao sol.
Calculadoras: Alguns dispositivos eletrônicos têm um pequeno painel solar para fornecer energia ao circuito elétrico.
A ventilação solar é um tipo de energia solar que usa o calor do sol para ventilar um espaço. É frequentemente usado em residências e edifícios para melhorar a qualidade do ar e reduzir os custos de energia. A ventilação solar pode ser usada para ventilar um quarto único ou um edifício inteiro.
A fotossíntese é uma maneira 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 a radiação solar atinge, libera elétrons e gera uma corrente elétrica.
Energia solar térmica: Este sistema aproveita a capacidade de calor dos raios do sol. A radiação solar é convertida em energia térmica para aquecer um fluido que pode ser usado para aquecer a água quente doméstica. Nas usinas térmicas solares, o vapor é gerado e, posteriormente, eletricidade.
A energia solar passiva é um recurso para aproveitar o calor solar sem usar recursos externos. Por exemplo, os arquitetos podem orientar casas e decidir onde colocar janelas, considerando onde a radiação solar será recebida. Essa técnica é conhecida como arquitetura bioclimática.
Como a energia solar é produzida?
Do ponto de vista físico, a energia solar é produzida no sol através de uma sucessão de reações nucleares. Quando essa energia nos chega na Terra, podemos aproveitar isso 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. Dessa maneira, a radiação solar é transformada em energia elétrica.
Usando coletores solares projetados para converter a radiação solar em energia térmica. Seu objetivo é aquecer um fluido que circula dentro. Nesse caso, não temos eletricidade, mas temos fluido a uma alta temperatura que pode ser usada em muitas aplicações.
A energia solar concentrada é um sistema que reflete toda a iluminação solar a um ponto focal para atingir altas temperaturas. Essa tecnologia é usada em plantas termosolares para geração de energia.
Os sistemas de energia solar passiva usam energia solar sem qualquer entrada de energia externa. Por exemplo, os desenhos arquitetônicos permitem a radiação solar máxima no inverno e evite o excesso de calor no verão.
Tipos de painéis solares
O termo painéis solares é usado para ambos os métodos (fotovoltaicos e térmicos). De qualquer forma, o design é significativamente diferente, dependendo do tipo de tecnologia solar para a qual será usado:

O painel térmico solar usa raios solares para aquecer um líquido que transfere aquece para um fluido e depois aquece a água. Aquecedores de água solar são usados ​​em residências para obter água quente.
O painel fotovoltaico explora as propriedades de determinados elementos semicondutores colocados em células solares. As células solares produzem energia elétrica quando submetidas a radiação solar. Graças ao chamado efeito fotovoltaico, a exposição ao sol causa o movimento de elétrons em um componente (geralmente silício), gerando uma corrente elétrica contínua.
O painel solar concentrado também usa uma série de espelhos parabólicos com uma 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 fotovoltaicos
A energia solar tem muitos usos e aplicativos que podem ser resumidos em três pontos:

DHW de água quente doméstica
O aquecimento de água solar é usado para fornecer água quente doméstica (DHW) e aquecimento para casas e pequenos complexos de construção. Foram construídas usinas solares que, usando turbinas a vapor, convertem o calor armazenado em eletricidade.

No entanto, esses protótipos não foram amplamente utilizados devido ao baixo desempenho dessas usinas de energia em comparação com os altos custos e o suprimento irregular de eletricidade.

Geração de eletricidade
Os painéis fotovoltaicos são usados ​​em sistemas solares isolados para alimentar dispositivos para longe de redes elétricas (sondas espaciais, repetidores telefônicos de alta altitude etc.). Eles também são usados ​​em aplicações com tão baixas demandas de energia que uma conexão com a grade de eletricidade não seria econômica (sinais de luz, medidores de estacionamento etc.).

Esses dispositivos devem estar equipados com acumuladores capazes de acumular excesso de eletricidade produzida durante o dia para alimentar o equipamento à noite e durante períodos nublados, geralmente baterias solares.

Eles também são usados ​​em grandes sistemas conectados à grade, embora a fonte de alimentação seja variável em condições diárias e sazonais. Portanto, é difícil prever e não programável.

Essa descontinuidade torna difícil atender à demanda de eletricidade a qualquer momento, exceto a produção com uma ampla margem de segurança acima dos picos anuais da demanda. No entanto, sendo o pico de produção de usinas solares no verão, ele consegue compensar a maior demanda interna devido a ar condicionado.

Quais são os prós e contras do poder solar?
O uso de energia solar envolve prós e contras específicos.

As principais críticas ou desvantagens são:

Alto custo de investimento por quilowatt obtido.
Oferece muito alta eficiência.
O desempenho obtido depende da programação solar, do clima e do calendário. Por esse motivo, é difícil saber qual energia elétrica poderemos obter em um determinado momento. Essa desvantagem desaparece com outras fontes de energia, como energia nuclear ou fóssil.
A quantidade de energia necessária para criar um painel solar. A produção de painéis fotovoltaicos requer muita energia, geralmente usando fontes de energia não renováveis, como o carvão.
Por outro lado, você deve considerar os benefícios da energia solar:

Seus advogados apóiam os ganhos de redução e eficiência dos custos devido a economias de escala e melhorias tecnológicas em futuros sistemas solares.
Em relação à ausência dessa fonte de energia à noite, eles também apontam 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 energia não poluente: não gera gases de efeito estufa e, portanto, não contribui para agravar o problema das mudanças climáticas.
Autor: Oriol Planas - Engenheiro Técnico Industrial