Visão Geral

Visão geral sobre a tecnologia solar

A energia solar é a luz radiante e o calor do sol que foi aproveitado pelos seres humanos desde tempos antigos usando uma série de tecnologias em constante evolução.

A radiação solar, juntamente com os recursos solares secundários, representam a maior parte da energia renovável disponível na Terra.

No entanto, apenas uma fração minúscula da energia solar disponível pode ser usada para:

Potencial de Recursos Solares

Os dados de irradiação solar são necessários em todos os níveis de desenvolvimento de energia solar, desde o planejamento inicial do governo até o desenvolvimento de projetos em larga escala ou os cálculos necessários para dimensionar sistemas menores.

No passado, esses dados foram fornecidos em um nível de curso relativamente da NASA e outros provedores globais, mas, mais recentemente, modelos especializados foram desenvolvidos para calcular mais precisamente a irradiação horizontal global (GHI) e a irradiação direta normal (DNI) usando principalmente dados de cobertura de nuvem de satélites.

Algumas empresas agora oferecem esses dados como um serviço comercial.

Com base nisso, é possível calcular a produção de energia anual média de uma usina de energia fotovoltaica (PVOUT), levando em consideração a temperatura, a inclinação e a eficiência do equipamento que está sendo usado (painéis solares e equilíbrio dos componentes do sistema).

Dados de recursos solares, incluindo GHI, DNI e PVOUT, estão agora disponíveis globalmente, gratuitamente, através do Atlas Solar Global , que é fornecido pelo Grupo do Banco Mundial .

O mesmo site possui mapas globais, regionais e nacionais disponíveis em alta resolução.

Tecnologias e técnicas solares

As tecnologias de energia solar referem-se principalmente ao uso de radiação solar para fins práticos. Todas as outras energias renováveis, além da geotérmica, derivam sua energia da energia recebida do sol.

As tecnologias solares são amplamente caracterizadas como energia solar passiva ou ativa, dependendo da forma como capturam, convertem e distribuem a luz solar.

As técnicas solares ativas incluem o uso de módulos fotovoltaicos (também chamados painéis fotovoltaicos) e coletores solares térmicos (com equipamentos elétricos ou mecânicos) para converter a luz solar em saídas úteis.

As técnicas solares passivas incluem a orientação de um edifício para o Sol, selecionando materiais com propriedades térmicas favoráveis ​​ou de dispersão de luz e projetando espaços que circulam naturalmente pelo ar.

As tecnologias solares ativas aumentam o suprimento de energia e são consideradas tecnologias do lado da oferta, enquanto as tecnologias solares passivas reduzem a necessidade de recursos alternativos e geralmente são consideradas tecnologias do lado da demanda.

Tecnologias térmicas solares

As tecnologias térmicas solares estão aproveitando a energia solar para energia térmica (calor).

As tecnologias térmicas solares compreendem coletores planos para temperaturas baixas e médias e coletores de alta temperatura concentrando a luz solar usando espelhos e lentes.

Há mesmo um sistema solar térmico para fins de resfriamento que funcionam com adsorção, absorção ou resfriamento dessecante.

 

Gerar Eletricidade

A energia solar pode ser convertida direta ou indiretamente em eletricidade pelo uso das tecnologias elétricas solares:

  • DIRETO: com o uso de módulos fotovoltaicos .
  • INDIRETO: com a energia solar concentrada.

Sistema de energia fotovoltaica (PV)

A energia fotovoltaica (PV) é o campo da tecnologia e da pesquisa relacionada à aplicação de células solares para a produção de energia, convertendo a radiação solar (luz solar, incluindo radiação solar ultravioleta) diretamente em eletricidade usando o efeito fotovoltaico .

Os sistemas fotovoltaicos podem ser conectados à rede ou fora da rede. O sistema fora da rede ou os sistemas autônomos são os chamados sistemas de casa solar solar (SHS).

No caso de concentrar a energia solar, a radiação solar é concentrada em uma área pequena. Isso aquece um flud que é usado para alimentar um motor térmico conectado a um gerador para produzir eletricidade.

Bulbos de garrafas solares

Os bulbos de garrafas solares foram desenvolvidos pela primeira vez no Brasil e, desde então, foram adotados em diferentes partes do mundo.

Leia mais sobre garrafas solares aqui.

 

 Aquecimento solar térmico

As tecnologias térmicas solares envolvem o aproveitamento da energia solar para energia térmica (calor).

As tecnologias térmicas solares compreendem coletores planos ou parabolicos (temperaturas baixas e médias e coletores de alta temperatura) concentrando a luz solar principalmente usando espelhos e lentes.

O aquecimento solar é a utilização de energia solar para fornecer calor de processo, especialmente na secagem de culturas, aquecimento de água, aquecimento ou aquecimento e refrigeração .

Os projetos avançados também são usados ​​para gerar eletricidade.

Aquecedores de água solares (SWH)

Os coletores solares são aplicáveis ​​em todo o mundo e são mesmo adequados em áreas com baixa radiação solar e curtos períodos de raios de sol.

A tecnologia de aquecedores de água solares térmicos está presente em todo o mundo e implantações significativas já ocorrem em economias emergentes e países em desenvolvimento.

As tecnologias incluem coletores de placas planas vidradas, coletores de tubos evacuados e aquecedores de piscinas de baixa temperatura feitos de tubos de plástico.

Concentrando energia térmica solar

Concentrar sistemas de energia solar térmica (CSP) usam espelhos e sistemas de rastreamento para focalizar a luz solar de uma área grande em um pequeno feixe focado.

O calor concentrado é então usado como fonte de calor para várias aplicações, como a usina convencional à base de vapor, dessalinização de água ou para cozinhar.

Existe uma ampla gama de tecnologias de concentração; Os mais desenvolvidos são a calha parabólica e a torre de energia solar.

Duas tecnologias menos desenvolvidas são concentradores de pratos e refletores de Fresnel lineares.

Várias técnicas são usadas para rastrear o sol e focar a luz. Muito comum em CSP é o uso de armazenamento de energia térmica, que pode ser usado para fornecer calor em momentos em que o sol não está brilhando.

O armazenamento de energia via CSP é econômico e quase todos os sistemas CSP são criados com capacidade de armazenamento até 15 horas.

A cozedura solar pode ser feita com uma escala relativamente pequena e de baixo custo usando uma ampla gama de tecnologias, tais como fogões de caixa, tigelas de energia solar e o refletor de Scheffler.

 

Resfriamento Térmico Solar

As centrais eléctricas de energia solar térmica também podem ser usadas para refrigeração: isso se refere a edifícios de refrigeração (ar condicionado) ou a processos industriais (refrigeração). Por evaporação e condensação, a energia solar térmica é processada como fria.

Existem sistemas abertos e fechados. Os sistemas mais utilizados são os sistemas fechados, como máquinas de refrigeração por absorção e processos abertos de resfriamento e desumidificação, como o ar condicionado com absorção de sorção.

O mercado está em um estágio muito inicial, com cerca de 1-2,000 sistemas de resfriamento foram instalados até 2014.

O interesse em produtos de resfriamento solar continua a aumentar. Eles são mais atraentes, no caso de preços elevados da eletricidade e cortes freqüentes de eletricidade.

Hoje, vários sistemas de vários fabricantes são oferecidos no mercado e atingiram uma maturidade técnica considerável.

 

Cozimento Solar

O cozimento solar permite aos cozinheiros aquecer, cozinhar, assar ou pasteurizar alimentos ou bebidas.

A energia solar pode ser um componente ideal da combinação de energia de uma casa para complementar outros fogões à base de combustão que podem produzir calor sob demanda com base em outros combustíveis se o sol não brilha. Pratos locais.

Os hábitos de cozinha e as condições climáticas locais determinam o quanto os combustíveis alternativos podem ser economizados, cerca de 30% -40%.

Um fogão solar usa a energia da luz solar direta para aquecer, cozinhar, assar ou pasteurizar alimentos ou bebidas.

Só funciona quando o sol brilha, então a cozedura solar nunca pode ser uma tecnologia autônoma. A energia solar pode ser um componente ideal da combinação de energia de uma casa para complementar outros fogões à base de combustão que podem produzir calor sob demanda com base em outros combustíveis.

Até que grau a energia solar pode substituir outros combustíveis depende de pratos locais e hábitos de cozinha.

Também é muito dependente das condições climáticas locais, que podem variar enormemente ao longo de um dia ou um ano. Ao todo, ao longo do ano em um todo, a economia de combustível é de aproximadamente 30% -40%.

Em qualquer caso, uma avaliação detalhada dos hábitos básicos de cozimento e fatores importantes, como conveniência, disponibilidade, acessibilidade e confiabilidade, são essenciais para elaborar os potenciais das tecnologias solares suplementares para uma mistura energética doméstica existente: 

  • A luz solar pode ser forte durante todo o ano, mas nos trópicos é restrita a aproximadamente 12 horas por dia, com intensidade variável.
  • Se cozinhar ao amanhecer ou ao pôr-do-sol é uma característica comum na rotina diária da comunidade-alvo, um fogão solar pode não ser adequado. Uma opção é que os alimentos são pré-cozinhados no fogão solar e reaquecido com outras possibilidades de cozedura. Alimentos também podem ser colocados em um fogão sem fogo – um recipiente isolado – para mantê-lo aquecido, para consumo posterior.
  • Se nublado ao meio-dia é uma ocorrência freqüente, a preparação de alimentos para o almoço pode não ser confiável em um fogão solar.
  • Se estiver sentado no chão enquanto cozinha é uma característica muito importante, alguns fogões solares não são aceitáveis ​​devido ao seu design.
  • Se a atenção constante pelo cozinheiro for necessária para certas refeições, os fogões solares podem não ser aceitáveis, pois o cozinheiro é exposto ao sol durante todo o tempo.
  • Se a agitação excessiva de alimentos em uma grande panela é necessária para preparar o alimento básico, as mulheres ou meninas podem achar incômodo cozinhar em alguns dos modelos maiores de fogões solares.
  • Se o roubo na noite é um grande problema, as famílias mais pobres podem não conseguir armazenar um enorme fogão solar em sua casa, devido ao espaço limitado.
  • Se a área ao redor de uma casa estiver coberta de árvores para a sombra, um fogão solar pode ter que ser movido muito longe da casa para ser aceitável.
  • Os fogões solares são ideais se a culinária não for limitada a um certo tempo, por exemplo, para pasteurização de água potável. Em situações de campo de refugiados ou em locais, onde outras opções de combustível não estão disponíveis, os fogões solares podem ser uma boa alternativa.

 

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