Energia Solar

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RIO GRANDE DO NORTE - IFRN CÂMPUS JOÃO CÂMARA CURSO TÉCNOLÓGO EM ENERGIAS RENOVÁVEIS

ANA CAROLINA OLIVEIRA DE SOUZA CLEITON HENRIQUE DOS SANTOS FAGNER FELIPE DOMINGOS DANTAS JAÍSLLA MACÊDO DA SILVA JOÃO VICTOR OLIVEIRA DE CARVALHO RODOLFO DAMASCENO FERNANDES

RELATÓRIO SOBRE A ENERGIA RENOVÁVEL PROVENIENTE DA LUZ SOLAR

JOÃO CÂMARA 2014

I INTRODUÇÃO

As energias renováveis provêm de fontes de recursos naturais inesgotáveis, os quais têm por finalidade substituir as fontes de energias não renováveis que agridem diretamente o nosso planeta, e, com isso, diminuir a poluição e o aquecimento global.

No decorrer dos anos, países do mundo inteiro vem buscando por fontes alternativas para suprir suas necessidades energéticas, visando o custo benefício gerado pelas fontes inesgotáveis.

A energia solar pode ser compreendida como a energia convertida atráves dos raios solares, ela pode se dividir em três tipos: energia fotovoltaica ou fototérmica e temoelétrica. A voltaica tem por finalidade, converter a energia em eletricidade enquanto a termoelecrtrica tem como fim aquecer líquidos e em seguida fazer com que o vapor gire uma turbina e assim gere energias elétrica, e, a térmica tem como objetivo converter a luz solar absorvida no aquecimento de água.

Os painéis fotovoltaicos são constituídos por meio de baterias e placas fotovoltaicas, além de outros componentes que podem ser adicionados, dependendo da potência de energia que se deseja obter com o painel.

A seguir será exposto o conceito de energia solar, como de suas obtenções por meio de placas fotovoltaicas, termoelétrica e fototérmicas, assim como a constituição de um painel solar, dentre suas vantagens e desvantagens relacionadas na obtenção da energia renovável.

II CONTEXTO HISTÓRICO

A energia solar foi descoberta ainda no século XIX pelo físico francês Edmund Becquerel, quando este fazia experimentos com eletrodos. Desde que surgiu e durante muitas décadas, a energia proveniente do Sol foi vista como uma tecnologia do futuro e cujo uso ficaria restrito à pesquisas científicas. Devido ao seu elevado custo inicial, entendia-se que esta não chegaria a ser utilizada amplamente pela população.

No entanto, os avanços fotovoltaicos não apenas fizeram Einstein ganhar seu primeiro Prêmio Nobel, em 1923, mas foram responsáveis pela consolidação da energia solar como uma possibilidade cada vez mais real de geração de energia limpa.

III TIPOS DE ENERGIA SOLAR

Os principais métodos de captura da energia solar classificam-se em diretos ou indiretos:

Direto significa que há apenas uma transformação para fazer da energia solar um tipo de energia utilizável pelo homem. Exemplos:

A energia solar atinge uma célula fotovoltaica criando eletricidade. (A conversão a partir de células fotovoltaicas é classificada como direta, apesar de que a energia elétrica gerada precisará de nova conversão - em energia luminosa ou mecânica, por exemplo - para se fazer útil.)

A energia solar atinge uma superfície escura e é transformada em calor, que aquecerá uma quantidade de água, por exemplo - esse princípio é muito utilizado em aquecedores solares.

Indireto significa que precisará haver mais de uma transformação para que surja energia utilizável. Exemplo: Sistemas que controlam automaticamente cortinas, de acordo com a disponibilidade de luz do Sol.

Também se classificam em passivos e ativos:

Sistemas passivos são geralmente diretos, apesar de envolverem (algumas vezes) fluxos em convecção, que é tecnicamente uma conversão de calor em energia mecânica.

Sistemas ativos são sistemas que apelam ao auxílio de dispositivos elétricos, mecânicos ou químicos para aumentar a efetividade da coleta. Sistemas indiretos são quase sempre também ativos. IV PRINCIPAIS SISTEMAS DE ENERGIA SOLAR

 Energia Solar Térmica: Os painéis solares térmicos transformam a radiação solar directamente em energia térmica para o aquecimento de águas ou outros fins.  Energia Solar Termoeléctrica: A energia solar termoeléctrica concentra a luz solar em um liquido que atinge o ponto de ebulição, e o vapor é usado para accionar uma turbina que gera electricidade.  Energia Solar Fotovoltaica: A Energia Solar Fotovoltaica é a energia obtida através da conversão direta da luz em eletricidade (Efeito Fotovoltaico).

IV. I ENERGIA SOLAR TÉRMICA

Nestes sistemas, a energia é captada através de painéis solares térmicos, também chamados de coletores solares. São os sistemas mais simples, econômicos e conhecidos de aproveitar o sol, sendo utilizados em casas, hotéis e empresas para o aquecimento de água para chuveiros ou piscinas, aquecimentos de ambientes ou até em processos industriais.

Os painéis são simples e têm a função de transferir o calor da radiação solar para a água ou óleo que passa por dentro deles para então ser utilizado como fonte de calor. Suas principais aplicações são: Produção de Água Quente Sanitária (AQS), para uso doméstico, hospitais, hotéis, etc; Aquecimento de piscinas; Aquecimento ambiente; e produção de água a elevadas temperaturas destinada a uso industrial.

IV. II ENERGIA SOLAR TERMOELÉTRICA

A energia solar termoelétrica é uma das melhores alternativas para minorar significativamente o consumo de energia elétrica. Além de reduzir o consumo mensal de energia, a energia solar termoelétrica diminui a sobrecarga sobre o sistema hidrelétrico, deixando a energia elétrica para outras atividades. Há vários tipos de usinas de energia solar termoelétricas, como: As de cilindros parabólicos, Fresnel linear, Motores Stirling (Disco Parabólico) e a Torre Solar.

IV. III ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

A energia fotovoltaica é a energia elétrica obtida a partir de luz solar, e pode ser produzida mesmo em dias nublados. Todavia, quanto maior a intensidade de insolação, maior será a eletricidade produzida. O processo de conversão da energia solar utiliza células solares que são constituídas de elementos semicondutores, por exemplo, de silício. Quando a luz solar incide sobre uma célula solar, os elétrons do material semicondutor são postos em movimento, permitindo que uma corrente elétrica flua, bastando para isso que se tenha um circuito elétrico