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Painéis fotovoltaicos de energia solar

Instalação solar térmica

Usina de energia solar
Termelétrica

O que é fotovoltaico?

A energia fotovoltaica é um adjetivo para identificar tudo que está relacionado à energia fotovoltaica e ao efeito fotovoltaico, mais especificamente. Esta palavra é uma composição de fóton e volt. Um fóton é a partícula portadora de todas as formas de radiação eletromagnética, incluindo a luz visível. Por outro lado, um volt é a unidade de corrente elétrica. Dessa maneira, é fácil dedicar a relação entre luz visível ou radiação solar com a geração de eletricidade ou eletricidade.

O que é fotovoltaico?

Nós nos referimos ao efeito fotovoltaico em tudo relacionado à obtenção de energia através da ação da luz. A fonte de luz mais utilizada para instalações fotovoltaicas é a que vem do Sol, ou seja, energia solar. Embora existam pequenos dispositivos, como calculadoras, que podem funcionar com luz artificial.

O que é energia solar fotovoltaica?

A energia solar fotovoltaica é uma metodologia para obter energia elétrica graças aos painéis solares. É uma energia renovável, pois sua fonte de energia, o Sol, é considerada inesgotável.

Um painel solar é um conjunto de células fotovoltaicas. Essas células fotoelétricas são dispositivos semicondutores que recebem radiação solar quando excitados, causam saltos eletrônicos e uma pequena diferença no potencial de diodo em suas extremidades (corrente elétrica). Essa propriedade é chamada de efeito fotovoltaico.

Classificação e tipos de energia fotovoltaica

Os sistemas fotovoltaicos são divididos principalmente em duas famílias grandes:

  • Sistemas "isolados" (também chamados de "independentes"): eles não estão conectados a nenhuma rede de distribuição e, portanto, exploram diretamente a eletricidade produzida e armazenada em um dispositivo de armazenamento de energia ( baterias) no local;
  • Usinas "conectadas à rede" (também chamadas de conectadas à rede): são usinas conectadas a uma rede de distribuição de eletricidade existente gerenciada por terceiros e, freqüentemente, também ao sistema elétrico privado que será atendido;

Um caso específico de um sistema insular, chamado "híbrido", permanece conectado à rede de distribuição, mas utiliza principalmente suas fontes, apenas uma, ou pode ter uma combinação, por exemplo, fotovoltaica, eólica, de gerador, mesmo com a ajuda de um acumulador. Se nenhuma das fontes estiver disponível ou a bateria estiver descarregada, um circuito conectará o sistema à rede elétrica para continuidade do fornecimento.

Do ponto de vista estrutural, a instalação "arquitetonicamente integrada" deve ser mencionada. A integração arquitetônica é obtida colocando os módulos fotovoltaicos da planta dentro do perfil do edifício que a abriga. As técnicas são principalmente:

  • substituição local do manto de cobertura (por exemplo, ladrilhos ou ladrilhos) por um revestimento adequado sobre o qual o campo fotovoltaico é sobreposto, para que se afogue no manto de cobertura;
  • uso de tecnologias apropriadas para integração, como filmes finos;
  • uso estrutural de módulos fotovoltaicos, que também desempenham a função de caixilho, com ou sem vidro.

Os custos para se obter um sistema fotovoltaico integrado são mais altos que o método tradicional, mas o resultado estético é favorecido pela legislação sobre contas de energia, com o reconhecimento de uma taxa de incentivo significativamente mais alta.

Sistemas fotovoltaicos fora da rede (autônomos)

Energia fotovoltaicaEssa família está a serviço das empresas elétricas isoladas de outras fontes de energia, como a rede nacional de corrente alternada, que são fornecidas por um sistema fotovoltaico isolado eletricamente e auto-suficiente.

Os principais componentes de um sistema fotovoltaico insular são, em geral:

  • campo fotovoltaico, designado para coletar energia através de módulos fotovoltaicos convenientemente dispostos a favor do sol;
  • a bateria de armazenamento ou acumulador, que consiste em uma ou mais baterias recarregáveis ​​adequadamente conectadas (série / paralelo) MEP / e retém a carga elétrica fornecida pelos módulos na presença de luz solar suficiente para permitir o uso diferido pelo equipamento elétrico do usuário. Com o uso de uma unidade de controle traseira, ele pode triplicar sua vida útil.
  • Automação de gerenciamento: uma unidade traseira do tipo pode alternar automaticamente entre diferentes fontes de energia renovável (painéis fotovoltaicos, energia eólica, geradores, etc.) de uma para outra ou para baterias de acumulação e, finalmente, também para o fornecedor.
  • regulador de carga, designado para estabilizar a energia coletada e gerenciá-la no sistema de acordo com várias situações possíveis;
  • caso contrário, inverta o referido conversor de corrente contínua / corrente alternada, designado para converter a saída de tensão em corrente contínua (corrente contínua) do painel solar (geralmente 12 ou 24/48 volts) em uma tensão alternada mais alta (normalmente 110 ou 230 volts sistemas de até alguns kW, 400 volts para sistemas com potência superior a 5 kW).

O campo fotovoltaico geralmente usado para sistemas insulares é otimizado para uma tensão específica do sistema, avaliada durante a fase de projeto. As tensões mais usadas são 12 ou 24 V. Consequentemente, como a maioria dos módulos fotovoltaicos usados ​​neste tipo de instalação possui tensões de saída iguais a 12 ou 24 V, as chamadas correntes elétricas que compõem o campo são compostas por alguns módulos, até o limite somente módulo por corrente . Neste último caso, na prática, o campo fotovoltaico é composto por um paralelo elétrico simples entre os módulos, equipado com um diodo para proteção contra as chamadas correntes reversas que serão discutidas mais adiante.

O acumulador é geralmente composto de monoblocos ou elementos individuais projetados especificamente para cargas e descargas profundas e cíclicas. Em sistemas que devem garantir a continuidade do serviço, mesmo nas condições mais severas, eles geralmente não são usados ​​para acumuladores automotivos, os quais, apesar de funcionarem corretamente, têm uma "vida útil" baixa, ou seja, toleram um número menor de ciclos de carga e descarga comparada aos acumuladores projetados e construídos especificamente para esse tipo de uso. No caso de instalações de acumulação de pólos ou altura (por exemplo, iluminação pública ou candeeiro fotovoltaico), as baterias de carro não podem ser usadas porque qualquer vazamento de eletrólito (composto por uma solução altamente corrosiva) pode causar danos às pessoas, Animais e propriedades. Nessas instalações, acumuladores especiais são usados ​​nos quais o eletrólito líquido é substituído por um gel especial.

O controlador de carregamento é um dispositivo eletrônico que possui as seguintes características mínimas:

  • desconexão automática do campo fotovoltaico (entendido como um conjunto de todos os módulos) da bateria dos acumuladores, no caso em que a tensão fornecida pelos módulos é menor que o mínimo dos acumuladores de carga (céu muito nublado, noite, falhas) interrupções de manutenção etc.); neste caso, de fato, os módulos se comportariam como cargas resistivas descarregando os acumuladores;
  • desconexão automática do campo fotovoltaico dos acumuladores em caso de recarga total e possível derivação da corrente produzida pelos módulos a ser enviada diretamente ao inversor, caso haja solicitação de energia dos dispositivos do usuário;
  • desconexão automática do campo fotovoltaico dos acumuladores em caso de descarga total deste (bateria esgotada) e possível derivação da corrente produzida pelos módulos a ser enviada diretamente ao inversor em caso de demanda de energia dos dispositivos do usuário.

Em sistemas autônomos, a combinação de painéis solares fotovoltaicos com coletores solares também é frequente. Os coletores de dólares permitem capturar radiação solar para aumentar a temperatura de um líquido. A energia térmica deste líquido pode ser usada para água quente sanitária ou aquecimento. É sobre energia solar térmica.

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    Última revisão: 19 de fevereiro de 2019