Energias Renováveis

Energia Solar

Energia solar é a designação dada a qualquer tipo de captação de energia luminosa proveniente do Sol, e posterior transformação dessa energia em alguma forma utilizável pelo Homem, seja directamente para aquecimento de água (Energia Solar Térmica) ou ainda como energia eléctrica (Energia Fotovoltaica);

A.1) Energia Solar Térmica
A energia solar atinge uma superfície escura e é transformada em calor, que aquecerá uma certa quantidade de água. Os componentes que têm essa função são os painéis solares. Esta fonte energética poderá ser apoiada por outras fontes de energia, por exemplo, caldeiras, recuperadores de calor e resistências eléctricas. Isto quer dizer que quando não há energia solar (devido às condições climatéricas ou ao período nocturno) existe sempre a possibilidade de se produzir água quente.

A energia solar térmica poderá ser utilizada em sistemas de aquecimento de águas sanitárias (AQS), piscinas, aquecimento ambiente (paredes e chão radiante, excepcionalmente em radiadores ou toalheiros), arrefecimento ambiente e produção de água a elevadas temperaturas destinada a uso industrial.

A.1.2) Sistema Circulante
Um sistema circulante solar é composto, essencialmente, por um ou mais colectores, um depósito/acumulador solar com dois permutadores térmicos integrados (serpentinas) e uma bomba circuladora. Estes componentes estão interligados entre si através de tubagens.

O fluído solar aquecido é bombeado por uma bomba de circulação de rotação, regulada pela estação solar, para o permutador térmico inferior do depósito/acumulador, transferindo a sua energia em forma de calor para a água acumulada, relativamente mais fria, do circuito de águas quentes sanitárias ou de aquecimento central. Assim, a água potável ou a água do circuito de aquecimento são aquecidas na parte inferior do depósito/acumulador e sobem consequência do diferencial de densidade do fluído. Um regulador de temperatura diferencial acciona a bomba quando a temperatura do colector é superior à temperatura no acumulador.

Quando não há radiação suficiente para as necessidades do utilizador existe uma possibilidade de apoio a este sistema. A água é, então, é aquecida através do permutador térmico (serpentina) superior do depósito/acumulador por meio de uma caldeira, seja a gás, gasóleo, biomassa ou qualquer tipo de fonte de calor. Ou directamente através de uma resistência eléctrica acoplada ao depósito.

Este sistema pode ainda ser apoiado por energia geotérmica através de um EMS (Sistema de Gestão de Energia).

Se, durante largos períodos de elevada exposição solar, não for consumida nenhuma água, e tiver sido atingida uma temperatura máxima de cerca de 85 °C, o sistema desliga-se automaticamente.

Em baixo apresenta-se uma pequena tabela com o número de painéis solares necessários para cada família e a respectiva capacidade litrica do depósito.

Vantagens
- Soluções esteticamente agradáveis dependendo da orientação do telhado, alta eficiência, retorno financeiro relativamente rápido;

Desvantagens
- Investimento elevado, necessita de uma casa de máquinas para instalação do depósito/acumulador;

Utilização
Águas Quentes Sanitárias, Aquecimento Central e Aquecimento de Piscinas.

A.1.1) Sistema Termossifão
O sistema Termossifão é um sistema solar para aquecimento das águas sanitárias através de um sistema de gravidade, ou seja, sistema que utiliza a capacidade que dos fluídos térmicos aquecidos têm em subir devido à sua menor densidade. O sistema é constituído por um colector plano com absorsor e no topo um depósito bem isolado e com protecção anti-corrosiva.

Para que se possam garantir águas quentes quando a radiação solar é baixa ou mesmo inexistente, o sistema é equipado com uma resistência eléctrica.

Vantagens
- Fácil instalação e investimento baixo;

Desvantagens
- Pouco estético, baixo rendimento devido à baixa estratificação térmica no interior do depósito horizontalmente instalado, perdas térmicas consequência da instalação do depósito no exterior;

Utilização
- Águas Quentes Sanitárias.

A.2) Energia Solar Fotovoltaica
A energia solar atinge uma célula fotovoltaica criando energia eléctrica. O painel solar produz energia eléctrica em corrente contínua, que pode ser armazenada numa bateria, sendo a carga desta controlada pelo controlador de carga. O conversor transforma a corrente continua em corrente alternada, para que possa ser consumida pelos equipamento eléctricos. Este sistema pode ser apoiado por um gerador caso a radiação solar seja inexistente ou insuficiente.

Um dos painéis fotovoltaicos mais potentes vendidos para consumo doméstico tem 1,675 m2 de área e apenas produz 220 Watt de potência máxima. Um painel fotovoltaico apenas tem potência suficiente para suportar 3 lâmpadas incandescentes de 60 Watt. A energia solar fotovoltaica tem essencialmente duas utilizações viáveis, a instalação para vender energia eléctrica à rede ou instalações em que as moradias que não dispõem de nenhum acesso à rede. No primeiro caso a amortização do investimento é muito mais rápida. Por outro lado, se a moradia não tiver acesso à rede só tem duas hipóteses, ou utiliza geradores que utilizem combustível fóssil (poluente e não renovável) ou a opção passa por um investimento na energia fotovoltaica.

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