O que são os painéis solares?

Painéis solares são dispositivos que convertem a luz do sol em energia elétrica. Eles geralmente são compostos por células solares, que são feitas de silício e produzem eletricidade quando expostas à luz solar. Painéis solares são usados ​​em uma variedade de aplicações, incluindo geração de energia para residências, comunidades e indústrias. Eles também são usados ​​em sistemas de aquecimento de água e em satélites e veículos espaciais.

Para produzir esse equipamento, as células solares são compostas por silício cristalino ou silício amorfo. O silício cristalino é o tipo mais comum de célula solar utilizado e é feito a partir de silício líquido que é solidificado em forma de blocos ou discos. O silício amorfo é feito a partir de silício líquido que é depositado em uma superfície e é menos eficiente do que o silício cristalino. Além das células solares, os painéis solares também podem conter outros componentes, como revestimentos protetores, vidro e suportes estruturais.

Como funcionam?

As células solares funcionam através do efeito fotovoltaico. Quando a luz solar bate em uma célula solar, ela excita os elétrons no silício, gerando corrente elétrica. A corrente elétrica é então conduzida através de terminais na célula solar para ser usada como energia.

Os painéis solares também incluem um dispositivo chamado inversor, que converte a corrente elétrica gerada pelas células solares de corrente contínua (CC) para corrente alternada (CA), que é a forma de energia que é usada na maioria das residências e indústrias.

Os painéis solares são geralmente instalados em telhados ou em áreas onde há exposição direta à luz solar. Eles podem ser usados ​​isoladamente ou conectados a um sistema de armazenamento de energia, como baterias, para armazenar a energia gerada durante o dia para uso noturno ou em dias nublados.

Uso para aquecimento de água?

O uso de energia solar para aquecimento de água está sendo bem aceito no mercado do Brasil. O sistema de aquecimento de água acontece diferente ao dos painéis solares que produzem energia elétrica. Costumamos confundir um coletor solar térmico, que aproveita o sol para aquecimento de água, e uma placa fotovoltaica, que transforma a energia da luz do solar em eletricidade por um processo físico. O coletor solar é um equipamento simples e mais barato.

Basicamente través do equipamento circula a água, que se aquece com a incidência do sol e é distribuída para o chuveiro e torneiras. Em países mais desenvolvidos o aproveitamento da energia solar é bastante aceito e usado. O aquecimento solar é bastante utilizado no aquecimento de água de piscinas como também em outras alternativas, como chuveiro e torneiras. A tecnologia usada no sistema de aquecimento solar é simples e basicamente utiliza tubulações de cobre, instaladas sobre uma lâmina também do mesmo material, este conjunto é encaixado e protegido por painel de vidro.

Essa boa alternativa de aquecimento da água através da luz do sol possui bons resultados técnicos, porém, para muitos, sem atrativos estéticos. Para unir praticidade, estética e economia, os painéis solares para aquecimento de água usados em edificações, casas e outros segmentos, estão em constante evolução.

A placa solar fica localizada nos telhados das casas e prédios expostas ao sol. Este sistema aquece a água existente nos canos debaixo da placa solar. As placas coletoras absorvem a radiação solar e assim, a energia térmica absorvida pelas placas é passada para a água que circula entre os canos de cobre. A água permanece aquecida no recipiente de cobre e pode ser usada ao longo do dia em diversos lugares, sendo de dia ou mesmo a noite. O processo em que a água circula entre os coletores e o reservatório possui o nome de termofissão. A água fria encontrada na caixa alimenta o reservatório e assim, a água dos coletores, que fica muito quente, é menos densa que a água do reservatório, assim, a água fria mais densa empurra a água quente para o reservatório, desta forma, gerando circulação. Este sistema citado acima é usado em torneiras e chuveiros, para ser usada no aquecimento de água em lugares maiores, como piscinas, a circulação da água necessita do auxílio de motores hidráulicos.

Atualmente existem no mercado muitos modelos de placas usadas para aquecimento da água através da luz solar. Para tanto, como a ideia de tudo justifica-se ao fato de economia e aproveitamento de energia renovável, existem modelos de aquecimento criados a partir da criatividade de pesquisadores, estou me referindo a aquecedores solares feitos de garrafa pet. Esta é uma excelente alternativa de reciclagem e barateamento. Conforme demonstrações, o produto funciona muito bem.

É preciso ter sol para aquecer?

Como vimos antes, o principal "produto" para a produção de energia através de painéis solares, é o sol. Deste modo, a transformação do espectro solar em energia acontece através da intensidade da luz. Quando nos deparamos com um dia de céu claro, sem nuvens, o painel está produzindo 100% da sua capacidade. No entanto, quando a insolação diminui de intensidade, a capacidade de geração de energia é afetada. Porém, mesmo em dias nublados ou chuvosos o painel solar é capaz de gerar energia. No geral, o sistema de painéis solares Fotovoltaico, quando fabricados, possuem o índice de consumo diário de energia do local onde será utilizado, assim, é calculada a quantidade de energia para ser gerada por dia.

Deste modo, os fabricantes afirmam que é possível ter o benefício das placas de energia entre 6 a 8 dias. Para tanto, a placa solar não acumula a energia produzida se não houver uma bateria para o armazenamento. Assim, caso não tenha bateria, não é possível usá-la em outros momentos, como a noite para ascender lâmpadas, por exemplo.

O quanto uma placa solar gera de energia?

A quantidade de energia gerada por uma placa solar (também conhecida como painel solar) varia dependendo de vários fatores, incluindo a eficiência das células solares, a exposição à luz solar, a inclinação e a orientação do painel em relação ao sol, e as condições climáticas.

Em geral, uma placa solar de silício cristalino comum tem uma eficiência de cerca de 15% a 20%, o que significa que ela converte cerca de 15% a 20% da luz solar que recebe em energia elétrica. Isso significa que uma placa solar de 100 watts pode gerar cerca de 15 a 20 watts de energia elétrica.

Em 2023, existem placas com capacidade de gerar mais de 500 watts/pico, ou seja, conseguem produzir cerca de 75W de energia elétrica. Essas possuem mais de 150 células de de silício monocristalino.