Discussão:Usina solar

Apresentação: A busca de sistemas alternativos de energia é uma constante, devido ao aumento do consumo e da dependência mundial da geração de energia através de fontes não renováveis. A energia solar é uma das fontes alternativas que pode suprir com grandes vantagens determinadas necessidades, apesar de não podermos afirmar ser a solução total ou definitiva para o problema, sua condição de energia limpa - pois não gera qualquer resíduo, renovável - sua fonte de matéria prima é a luz solar, segura - pois não lida com processos que agridem ou colocam a vida em perigo e independente - permite a utilização individual ou coletiva, em sistemas que podem gerar energia desde a uma pequena lâmpada até para cidades inteiras, a destaca de qualquer outro processo de geração elétrico existente até o momento.

O sistema gera energia gratuita, de forma confiável, sem necessitar de controle humano ou qualquer insumo, que não seja a luz solar.

A energia captada do Sol e devidamente acondicionada para sua utilização é uma das tecnologias mais importantes para o desenvolvimento sustentável. Sua utilização é de altíssimo interesse para aqueles que vislumbram um mundo equilibrado, ecologicamente correto, sem agressão à natureza. 
As vantagens da captação de energia através de sistemas com painéis fotovoltaicos são muitos:

A descentralização da geração, ficando acessível a qualquer comunidade em qualquer local, por mais remoto que seja.

A facilidade e baixo custo da instalação, transmissão e manutenção quase inexistente,

A longa durabilidade dos componentes, sua estabilidade e modulariedade proporcionam grande satisfação e retorno do investimento ao usuário.

Características da Energia Captada da Luz Solar

A geração de energia elétrica através da luz solar se dá através do uso de células foto sensíveis, que agrupadas em módulos ou painéis são chamados de painéis solares ou fotovoltaicos. Outra tecnologia que passa a ser difundida, com praticamente os mesmos princípios, são partes e peças compostas de materiais fotossensíveis.

Os geradores fotovoltaicos não necessitam do controle humano pois funcionam automaticamente, de forma segura e não causam acidentes que possam trazer danos de monta.

Geram energia na presença da luz e não necessariamente da incidência direta da luz solar e interrompem essa geração na falta (ex.: à noite). Isto significa que há geração eletrica mesmo em dias nublados; O que varia é o rendimento que se altera conforme há maior ou menor intensidade da luz.

A corrente gerada é de forma contínua e pode ser guardada em acumuladores elétricos (baterias), para uso quando necessário ou à noite quando não há geração.

A condição de ser modular, ou seja, a conexão de varios modulos entre sí, permite que se calcule uma quantidade de geração de energia necessária para o uso presente, podendo amanhã ser expandido, reduzido ou transferido conforme uma nova necessidade.

Aplicações da Energia Solar Aplicações vem sendo desenvolvidas de forma acelerada nos últimos anos, para o uso da energia solar. Tudo que é acionado por eletricidade é passível de utilizar essa energia.

Se analisarmos a longo prazo, ou seja, pelo tempo que dura um sistema solar, qualquer aplicação é vantajosa, no entanto, há aquelas com maior retorno do investimento.

Aplicações mais comuns e de alto retorno do investimento:

Energização em locais afastados de linhas eletrificadas.

Iluminação externa e interna de residências e locais públicos.

Iluminação pública.

Bombeamento d´água para: irrigação por canais, micro-aspersão, gotejamento, hidroponia, poços.

Energização de equipamentos eletrônicos.

Telecomunicações, principalmente em locais remotos.

Telefonia rural.

Sistemas de segurança.

Sinalização de estradas, passeios, pistas e portos

Energização embarcada: Náutica, motorhome e veículos elétricos.

Cercas elétricas.

Proteção catódica.

Descrição e Características dos Sistemas a Energia Solar Composição de um Sistema Solar Fotovoltaico:

Módulo ou Painel Fotovoltaico a base Células de Silício: montado a partir de conjunto de células de silício, texturizadas, laminadas e tratadas com materiais específicos que aumentam sua absorção e vida útil. Geram tensões e correntes que são condicionadas às ligações em paralelo ou em série. A parte frontal dos módulos é fornecido com resina ou vidro de alta transparência com resistência a intempéries: tempestade, neve, granizo, salinidade, umidade e poeira. Costumeiramente são fornecidos emoldurados em perfil de alumínio e contém terminais de conexão. A energia proveniente do painel é em corrente contínua (CC) e pode alimentar diretamente equipamentos que utilizam desta propriedade, carregando baterias  simultâneamente.   

Módulo ou Painel Fotovoltaico Amorfo: Outra tecnologia, é a deposição de materiais fotovoltaicos sobre filmes , polimeros ou vidro. Essa tecnologia é usualmente aplicada em calculadoras, relogios e brinquedos. Com o desenvolvimento de novas tecnicas e materiais que aumentam o rendimento por área, sua aplicação vem sendo disseminada, notadamente na construção civil.

Controladores de Carga: em geral a energia gerada durante o dia é armazenada em bateria. A garantia de segurança do sistema e durabilidade da bateria fica por conta do controlador de carga. Ele é utilizado para evitar a sobrecarga do painel solar sobre a bateria durante a recarga e a sobre-descarga na sua utilização.

Controladores de carga inteligentes, micro -controlados são mais eficientes e seguros que os antigos controladores discretos.

O Controlador "Inteligente", possui a mais atualizada e eficiente tecnologia proporcionada pelos micro-controladores  programáveis que efetuam várias operações em frações de segundo e possuem funções de acordo com as condições dos equipamentos e do ambiente de uso, compensando temperatura, cargas e descargas, controlando a demanda e monitorando o sistema, propiciando por conseguinte a melhor segurança aos equipamentos e maior vida útil às baterias.

Baterias: Para se obter o melhor retorno de um sistema solar é altamente recomendável a utilização de baterias que permitem a descarga profunda. Baterias automotivas mesmo as seladas, podem não ressuscitar após descargas maiores que 50% de sua capacidade e terminam por ter uma durabilidade bastante reduzida.

Vantagens no uso de baterias de descarga profunda são:

Baixa resistência na recarga,

Utilização até 90% da carga disponível

Maior vida útil.

Inversores: Utilizado na conversão da energia em corrente contínua (DC) do sistema solar para corrente alternada (AC), permitindo a conexão de equipamentos convencionais que utilizam de corrente alternada ao sistema solar.

É imprescindível a especificação correta da capacidade do inversor de acordo com a demanda a ser utilizada, assim como a forma de onda a ser gerada. Esta forma de onda é propriedade da corrente elétrica que utilizamos convencionalmente.

Na inversão de corrente contínua para a alternada a forma de onda pode ser quadrada até uma senoidal pura. Quanto menos parecida com a forma original senoidal, maior será a limitação da utilização da energia proveniente do inversor.

Formas de onda: 

-Quadrática ou periódica: é alternado por pulsos onde, dentro do ciclo, não possui a gradualidade da senóide. São os inversores mais baratos mas só podem ser aplicados a equipamentos que possuem fontes de alimentação que prevêem esta condição, tais como computadores, aparelhos eletrônicos que utilizam fontes conversoras, televisores,etc...

- Semi-senoidal: Da mesma forma que os acima, melhoram a característica da onda senoidal, permitindo uma gama maior de aplicação.

- Senoidal: Correspondem com fidelidade ao perfil de gradualidade do ciclo da corrente alternada.Permitem sua utilização em qualquer produto elétrico.