Como funciona a energia fotovoltaica?
Entender detalhadamente o funcionamento da energia solar é um importante requisito para a aquisição ou montagem de um sistema de geração de energia solar. Pensamos nisso, fizemos esse artigo para você com uma série de informações sobre como funciona a energia fotovoltaica. Então, vamos lá pessoal!
O que é energia solar?
A energia solar é aquela proveniente do sol e consiste no aproveitamento da radiação solar emitida sobre a Terra. Ela pode ser aproveitada na forma de calor ou na forma de luz.
Justamente por ser proveniente do sol, além de inesgotável, a energia solar é altamente potente, pois uma grande quantidade de radiação é emitida sobre o planeta todos os dias.
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Ela é uma ótima opção para economizar na conta de luz, além de ser uma energia alternativa, renovável e limpa.
A energia solar funciona a partir de placas solares que captam luz, utilizando o calor dos raios solares ou aquecimento de líquidos para geração de eletricidade.
Existem 3 tipos de energia solar: a energia solar fotovoltaica, a energia solar térmica e a energia heliotérmica. Cada uma atua de uma forma diferente!
A energia solar fotovoltaica funciona por meio do efeito fotovoltaico, gerando eletricidade, a energia solar térmica utiliza o sol como fonte de energia para aquecer líquidos e a energia heliotérmica também aquece líquidos, utilizando o vapor gerado para mover turbinas.
O que é energia fotovoltaica?
O funcionamento dos sistemas de energia solar fotovoltaica é baseado na utilização de painéis solares.
Os painéis fotovoltaicos são capazes de captar a luz solar e gerar, pelo efeito fotovoltaico, correntes elétricas contínuas, que são convertidas para correntes alternadas pelo inversor solar.
Dessa forma, a eletricidade está pronta para ser distribuída no local, gerar créditos de energia ou ser armazenada.
Como funciona a energia fotovoltaica?
O funcionamento da energia solar fotovoltaica é baseado no efeito fotovoltaico. Esse efeito ocorre quando partículas de luz solar (fótons) colidem com os átomos de silício presentes no painel solar, gerando um deslocamento dos elétrons e criando uma corrente elétrica contínua, chamada de energia solar fotovoltaica.
Existem 3 formas de funcionamento de um sistema de energia solar fotovoltaico, que varia pelo tipo de sistema instalado:
- Sistema de energia solar conectado à rede (on-grid)
- Sistema fotovoltaico isolado ou autônomo (off-grid)
- Sistema de energia solar híbrido
Podemos diferenciar o funcionamento de sistemas fotovoltaicos a partir do seu modo de operação, já que o sistema on-grid atua com a inserção de energia diretamente na rede elétrica, enquanto o sistema off-grid funciona por meio de baterias que armazenam eletricidade.
Já o sistema híbrido tem sua operação de modo simultâneo, entre on-grid e off-grid, fazendo com que seu trabalho ocorra conectado à rede, enquanto o banco de baterias está carregando, e vice-versa.
Sistema fotovoltaico on-grid
O sistema fotovoltaico on-grid funciona da seguinte forma:
- O painel solar gera a energia solar fotovoltaica
- O inversor solar converte a energia solar para a sua casa ou empresa
- A energia solar é distribuída para sua casa ou empresa
- A energia solar é usada por utensílios e equipamentos elétricos
- O excesso de energia vai para a rede da distribuidora gerando créditos
Painel Solar
O painel solar reage com a luz do sol, produzindo a energia elétrica. Os painéis solares são instalados, em geral, sobre o telhado da construção, além do mais, eles são conectados uns aos outros e, então, conectados no seu inversor solar.
Inversor solar
Um inversor solar converte a energia solar dos painéis fotovoltaicos de corrente contínua (CC) para corrente elétrica alternada (CA).
Distribuição da energia solar
A energia elétrica, que sai do inversor solar, vai para o seu “quadro de luz” e é distribuída para sua casa ou empresa.
Após a instalação do seu sistema de energia solar, o seu relógio de luz antigo vai ser substituído por um relógio de luz novo que é “bidirecional” (mede a entrada e a saída de energia).
Esse relógio de luz mede a energia da rua que é consumida quando não tem sol e a energia solar gerada em excesso quando há uma produção maior que o consumo, injetando na rede da distribuidora.
Desta forma, no final do mês quando você receber a sua conta de luz, você vai ver quanto de energia consumiu da rede e quanta energia injetou na rede. Se injetar mais na rede do que consumiu, você terá créditos de energia, garantindo mais economia na sua conta de luz.
É importante ressaltar que cada distribuidora de energia tem as suas regras e exigências para conectar o seu sistema de energia solar fotovoltaica na rede elétrica. Por isso, é essencial solicitar orçamentos de empresas experientes que possam ir até o local para fazer uma avaliação.
Em outras palavras: você produz energia limpa com a luz do sol e reduz a sua conta de luz!
Na imagem abaixo, é possível ver o esquema de funcionamento do sistema solar fotovoltaico on-grid.
Sistema solar fotovoltaico on-grid.
Sistema fotovoltaico off-grid
No funcionamento de um sistema autônomo, como o off-grid, não é necessário o contato com a rede elétrica. Portanto, o sistema fotovoltaico realiza o abastecimento de energia para os aparelhos domésticos e eletrônicos de forma direta em um local específico.
Além disso, é possível utilizar o sistema off-grid para a geração de energia em locais remotos, visto que, para muitas pessoas, é a maneira mais econômica e simples de gerar energia elétrica por conta de dificuldades de abastecimento na região.
Desse modo, a energia gerada é armazenada em baterias instantaneamente e garante o abastecimento em períodos nos quais a luz solar está ausente.
Sistema fotovoltaico híbrido
O sistema fotovoltaico híbrido solar opera a partir da conexão com a rede, mas, também, está conectado diretamente às baterias.
Sendo assim, ambos os inversores são alimentados pelo banco de armazenamento e atuam isoladamente, enquanto um dos tipos de geração de energia (on-grid e off-grid) estiver desconectado.
Uma vantagem do sistema híbrido é que, se houver uma queda de tensão na rede elétrica, o sistema off-grid atuará na alimentação das cargas, a fim de manter o funcionamento de energia no imóvel.
Recomendamos que assista o vídeo abaixo para continuar aprendendo!
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Sobre o autor
Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.
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