Energia solar: o que é e como funciona

Um sistema solar fotovoltaico é um gerador de energia elétrica, onde as células fotovoltaicas transformam a radiação solar diretamente em energia elétrica.

Introdução

A energia solar vem de reações termonucleares que acontecem no interior do sol. Uma imensa quantidade de energia chega até nós na forma de calor e radiação luminosa.

O termo fotovoltaico vem da associação das palavras foto, do grego photos, que significa luz, e voltaica, proveniente de Volta, em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta, que inventou a pilha elétrica.

A transformação da energia contida na radiação luminosa solar em energia elétrica é um fenômeno físico conhecido como efeito fotovoltaico. O efeito fotovoltaico foi relatado pela primeira vez em 1839 pelo cientista francês Alexandre Edmond Becquerel. Ele observou que alguns materiais semicondutores tinham capacidade de absorver a energia contida na radiação solar e produzir energia elétrica. Semicondutores são materiais sólidos, geralmente cristalinos e com capacidade de conduzir a eletricidade de forma intermediária entre condutores e isolantes. O material mais usado para fabricar semicondutores é o silício

O sistema fotovoltaico conectado à rede de distribuição é um conjunto de equipamentos que realiza a captação da radiação solar, a sua conversão em eletricidade, alimentação dos equipamentos conectados à rede elétrica e a injeção na rede pública da energia produzida em excesso e que poderá ser usada futuramente.

                 A Figura 1 mostra um sistema fotovoltaico conectado à rede funciona

Equipamentos usados no Sistema Fotovoltaico:

Painel solar fotovoltaico: também conhecido como placa solar e módulo fotovoltaico (nome mais técnico), atua como gerador de energia elétrica na forma de corrente contínua. Ele é composto pela associação de dezenas de células fotovoltaicas construídas em geral por semicondutores de silício.

A Figura 2 apresenta módulos fabricados pela Canadian Solar medindo 2,38 x 1,16 m.

A Figura 3 apresenta uma casa com vários painéis fotovoltaicos fixados sobre telhado.

Inversor fotovoltaico: A função básica do inversor é transformar a corrente elétrica contínua produzida pelo painel fotovoltaico em corrente alternada, compatível com a rede elétrica. Para uso residencial é também usado o micro inversor, com ação semelhante. Os inversores atuais dispõem de um sistema wifi e um aplicativo para computador e, ou celular para acompanhar e registrar a geração elétrica pelo sistema solar fotovoltaico.

       

Figura 4 – Exemplos de inversores fabricados pela Fronius, PHB e SMA.

Medidor bidirecional: mede a energia consumida pelo imóvel bem como a energia produzida e injetada na rede da concessionária. Por isso que, quando instalamos um SFCR, é necessário fazer a troca do medidor mono direcional tradicional pelo bidirecional. Esta troca é feita pela concessionária na fase final de licenciamento do sistema, sem custo para o usuário.

Figura 5 – Medidor bidirecional Growatt.

No próximo artigo serão analisadas as vantagens da energia solar.