O mundo está enfrentando uma crise energética global. Centenas de milhões de pessoas ainda não têm acesso a energia suficiente. Felizmente, está ficando cada vez mais claro que os sistemas solares fotovoltaicos são uma das soluções mais promissoras para esta crise que estamos enfrentando, mas como eles funcionam? E quais são os diferentes tipos de sistemas solares fotovoltaicos disponíveis?
Conteúdo
O que é um sistema solar fotovoltaico?
Três tipos de sistemas solares fotovoltaicos
Folha de dicas para escolher sistemas solares fotovoltaicos
O que é um sistema solar fotovoltaico?
Os sistemas fotovoltaicos existem desde a década de 1990 e vêm crescendo em popularidade como alternativa energia renovável fonte. Os sistemas solares fotovoltaicos usam a energia do sol para converter a radiação solar em eletricidade. Eles consistem em um ou mais painéis solares e outros componentes como um inversor, um controlador, um sistema de montagem ou baterias. Os sistemas fotovoltaicos podem ser usados como aplicativos autônomos ou sistemas conectados à rede, e seu tamanho varia de sistemas de telhado a usinas de geração de grande escala, dependendo da quantidade de eletricidade necessária e do espaço disponível para instalação.
Energia solar e sistemas fotovoltaicos
A energia solar é uma fonte de energia limpa e renovável que pode ser usada para gerar eletricidade. É um recurso abundante e inesgotável porque vem do sol. Em apenas uma hora, a luz do sol que atinge a superfície da Terra é suficiente para suprir todas as necessidades energéticas humanas durante um ano inteiro. A luz do sol também é chamada de radiação solar e é composta de fótons. Células fotovoltaicas capturar essa radiação e transformá-la em elétrons que se movem em resposta a uma rede elétrica interna, produzindo eletricidade no processo.
Principais componentes de sistemas solares fotovoltaicos
Os quatro principais componentes dos sistemas solares fotovoltaicos são painéis solares, inversores, cabeamento e baterias de armazenamento.
Painéis solares
A painel solar é a parte mais importante de um sistema fotovoltaico e consiste em muitas células feitas de materiais semicondutores como o silício cristalino. Quando a luz do sol atinge o painel, ela libera elétrons dos átomos do material semicondutor. Isso resulta em eletricidade, que pode ser usada para alimentar dispositivos elétricos ou recarregar baterias.
inversor
Inversores são um componente chave dos sistemas solares fotovoltaicos. Eles convertem a eletricidade de corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA), que é o tipo de eletricidade usado pela maioria dos eletrodomésticos e fábricas que consomem muita energia.
Cabeamento
O cabeamento é parte integrante dos sistemas solares fotovoltaicos. Ele conecta os componentes de um circuito e serve como um conduíte por onde a eletricidade viaja. Os fios e cabos fotovoltaicos são feitos de cobre ou alumínio, ambos excelentes condutores de eletricidade.
Baterias
As baterias desempenham um papel vital em sistemas solares fotovoltaicos. Eles armazenam a energia elétrica gerada pelos painéis solares para fornecer energia à carga a qualquer momento. As baterias que suportam os sistemas solares fotovoltaicos são compostas principalmente de chumbo-ácido, cádmio-níquel ou lítio.
Três tipos de sistemas solares fotovoltaicos
Com tantas opções para aproveitar a energia do sol, pode ser difícil obter o sistema fotovoltaico solar certo. Mas não se preocupe! Esta seção detalhará os três principais tipos de sistemas solares fotovoltaicos, para que as empresas possam compará-los facilmente e descobrir qual é o melhor para suas necessidades.
Sistemas fotovoltaicos conectados à rede
Os sistemas fotovoltaicos conectados à rede são uma excelente opção para usuários em áreas com subsídios de compra de eletricidade da rede, especialmente em áreas com melhor infraestrutura de rede, pois convertem energia solar em corrente alternada e usam a rede elétrica para equilibrar quaisquer flutuações de energia. Além disso, os sistemas fotovoltaicos on-grid permitem que os consumidores compensem suas contas de eletricidade redirecionando qualquer excedente de energia para a rede quando o sistema fotovoltaico está produzindo mais energia do que as necessidades domésticas.
Embora este tipo de sistema solar fotovoltaico seja mais barato do que outros tipos, deve-se notar que ele não oferece nenhuma proteção contra interrupções; por isso é mais adequado para residências que já possuem boas fontes de energia de reserva instaladas. Por exemplo, os 5 kW sistema solar na rede é uma ótima opção para uso doméstico e comercial. Os painéis fotovoltaicos apresentam uma alta eficiência de 17% e excelente resistência à carga mecânica. Além disso, o inversor solar está equipado com proteção contra sobrecarga e uma função de desconexão por subtensão, garantindo armazenamento de energia eficiente e qualidade de transmissão.
Sistemas fotovoltaicos fora da rede
Os sistemas fotovoltaicos fora da rede, também conhecidos como sistemas fotovoltaicos autônomos, são independentes da rede elétrica e são adequados para áreas rurais e áreas com escassez extrema de energia que são difíceis de conectar aos sistemas de rede. Eles vêm em duas formas: sistemas de energia CC e sistemas de energia CA.
Um sistema DC usa um Conversor DC-DC para converter a tensão dos painéis solares de seu valor nativo até um nível apropriado para uso em cargas CC. Um sistema AC, por outro lado, usa um inversor para converter a tensão fotovoltaica em corrente elétrica doméstica padrão. Conversores DC-DC também podem ser usados em sistemas AC para reduzir o número de painéis solares necessários.
Por exemplo, o totalmente integrado 5 kW sistema solar fotovoltaico inclui um inversor solar DC-AC off-grid, controlador de carga, bateria de lítio de 5 kWh, e 12 módulos de painéis solares de 450W. Este sistema é ótimo para residências em locais remotos sem acesso à energia da rede. No entanto, os consumidores devem estar cientes de que esse tipo de sistema fotovoltaico exigirá manutenção periódica, incluindo a verificação dos terminais quanto à corrosão e a inspeção do nível de eletrólito nas células da bateria.
Sistemas fotovoltaicos híbridos
Sistemas fotovoltaicos híbridos, como Bancos de sistema solar de 10 kW-30 kW, são mais adequados para locais industriais e comerciais, como escolas, hospitais, etc. em áreas remotas e desenvolvidas com acesso limitado à rede, pois incorporam outras fontes de energia, como turbinas eólicas e geradores a diesel. Esses sistemas híbridos são combinados com baterias de lítio para armazenar o excesso de energia, garantindo que não seja desperdiçado.
As vantagens do uso de sistemas híbridos incluem a capacidade de gerar eletricidade suficiente mesmo que uma fonte falhe ou não esteja disponível. Esses sistemas podem fornecer energia mesmo quando o sol não está brilhando ou o vento não está soprando. Esta é uma consideração essencial para áreas que experimentam invernos rigorosos e longos períodos sem luz solar. Embora os benefícios dos sistemas fotovoltaicos híbridos sejam muitos, eles podem ser caros de instalar, pois exigem um projeto complexo e várias fontes de energia.
Folha de dicas para escolher sistemas solares fotovoltaicos
Os sistemas solares fotovoltaicos fornecem uma maneira limpa, econômica e sustentável de gerar eletricidade para residências, fazendas e até mesmo grandes usuários industriais e comerciais, como fábricas, escolas, hospitais e shopping centers. Os sistemas fotovoltaicos são classificados em 3 tipos principais: sistemas fotovoltaicos on-grid, sistemas fotovoltaicos fora da rede e sistemas fotovoltaicos híbridos. O sistema a ser escolhido dependerá de vários fatores, como localização do usuário, orçamento e necessidades de energia.
Então aí está! Um curso intensivo sobre os conceitos básicos de sistemas solares fotovoltaicos. Pronto para mudar de fontes de energia tradicionais para energia solar? Em caso afirmativo, verifique estes custos-benefícios sistemas fotovoltaicos para um início rápido!
