Térmica ou fotovoltaica, qual é o melhor modelo para as suas necessidades? Como cada uma funciona? Entenda quais os tipos de energia solar e como eles funcionam.

A energia solar é abundante e inesgotável, mas é preciso conhecer os seus tipos para saber usufruir desse bem com sabedoria e da maneira mais adequada. Seja térmica, heliotérmica ou fotovoltaica, a certeza que a energia produzida pela irradiação solar oferece é a de uma produção limpa e consciente. Vamos conhecer melhor essas modalidades e os seus benefícios.

Como funciona a energia solar?

Antes de entendermos os tipos de energia solar, precisamos compreender como essa produção funciona e quais as suas vantagens. Como já é de se imaginar, produzimos energia solar a partir da irradiação dos raios de sol, ou seja, uma fonte inesgotável e abundante especialmente no Brasil, que possui excelente localização geográfica.

A produção da energia solar é limpa e altamente sustentável. Quando dizemos isso, não estamos nos referindo apenas à produção da energia, mas ao processo completo de fabricação de peças, durabilidade do sistema e reaproveitamento dos materiais.

Além disso, ela provém de uma fonte inesgotável, o Sol. Por conta disso, a possibilidade de falta de geração é quase nula, já que até em dias nublados existe produção ainda que menor. Entretanto, uma das maiores vantagens da energia solar consiste, também, na economia financeira e na independência energética.

Com a ampliação da nossa dependência de aparelhos eletrônicos, aumenta a nossa necessidade do uso de energia elétrica. Por outro lado, como a matriz energética brasileira é pouco diversificada, as concessionárias de energia cobram valores abusivos dos consumidores. Para isso, basta que o consumidor consulte um especialista em instalação, faça um projeto para o seu imóvel, realize a instalação do sistema e comece a gerar energia.

Seja ela energia solar fotovoltaica, heliotérmica ou térmica, a produção será inteiramente limpa. O uso da energia solar permite que você economize, seja independente das bandeiras tarifárias, valorize o seu imóvel e ainda contribua com o meio ambiente.

Quais os tipos de produção de energia solar?

Existem três tecnologias diferentes de produção de energia solar, são elas: fotovoltaica, térmica e heliotérmica. Elas possuem tecnologias diferentes de produção e de quantidade de produção de energia, o que as torna específicas para certas necessidades. Por isso, é importante não somente conhecer as diferenças, mas contar sempre com o auxílio de um especialista na hora da escolha da sua energia solar. Vamos entender as diferenças.

Energia solar fotovoltaica

A energia solar fotovoltaica é um dos modelos mais tecnológicos e fáceis de ser adaptado para diversas demandas. Isso porque ela consiste na produção de energia elétrica a partir de uma reação fotoquímica entre a irradiação solar e o material contido nos painéis solares.

Deste modo, ela supre as demandas de energia elétrica de um imóvel exatamente como a energia oferecida pelas concessionárias locais. Também por isso a energia fotovoltaica é muito procurada, já que ela supre por completo as necessidades elétricas numa realidade cada vez mais dependente de eletrônicos e tomadas, com alto consumo.

A reação química no sistema fotovoltaico

O sistema fotovoltaico é composto por painéis solares que possuem os elementos químicos Fósforo e Boro, além do Silício, um material semicondutor que é importante para a canalização da energia produzida. Com a irradiação solar nas placas, as camadas de Boro e Fósforo recebem os fótons dos raios solares.

A partir da irradiação de fótons, portanto, os elétrons começam a se movimentar e a transitarem entre as camadas, gerando o trânsito de elétrons entre os polos positivos e negativos. Esse movimento, com a condução do Silício, gera a energia elétrica no que foi denominado efeito fotovoltaico. Assim, é produzida energia elétrica em corrente contínua pela reação fotoquímica.

Entretanto, o uso mais comum da energia é em corrente alternada e, por isso, os sistemas fotovoltaicos contam com um aparelho denominado inversor, que faz a conversão entre as correntes. Além disso, o inversor também é importante para coletar os dados do sistema e conferir segurança à distribuição da energia.

Uso prático dos sistemas fotovoltaicos

Apesar de parecer uma tecnologia recente, o efeito fotovoltaico, que é empregado neste modelo, foi descoberto no ano de 1839 pelo físico francês Alexandre Edmond Becquerel. Essa descoberta deu origem ao que conhecemos como célula fotovoltaica, que é o eixo principal para a produção da energia deste modelo.

A tecnologia empregada para a produção da energia solar fotovoltaica é uma das mais atualizadas. Muito utilizada para a produção de energia elétrica em residências e imóveis comerciais, ela não somente produz para o imóvel da instalação, mas pode suprir a demanda de energia para outras propriedades da mesma titularidade.

Isto é, ela serve perfeitamente como substituta da energia elétrica que recebemos em nossas residências pelo sistema da concessionária de abastecimento e ainda pode gerar créditos de energia para o proprietário. É um modelo seguro, que pode ser instalado em locais de médio e grande porte, e que está cada vez mais acessível às populações urbanas.

Em princípio, o modelo mais utilizado para sistemas fotovoltaicos, especialmente em regiões urbanas, é o on-grid, isto é, quando o sistema é conectado na rede de abastecimento local podendo acumular créditos para o seu proprietário. Existe, também, o modelo off-grid no qual o sistema fica conectado a um grupo de baterias para que haja armazenamento da energia produzida e consumo quando há falta. O off-grid costuma ser instalado em propriedades mais remotas onde não há contato com uma rede concessionária.

Para entender as vantagens dos painéis fotovoltaicos e suas especificações, leia mais aqui.

Energia solar térmica

Muito conhecida para ser utilizada como aquecedor de água para chuveiros e piscinas, a energia solar térmica se diferencia da fotovoltaica e da heliotérmica em sua produção e em seu uso.

O sistema da energia solar térmica é composto pelos painéis solares que, ao receberem a irradiação dos raios de sol, concentram o calor que aquecerá uma tubulação de fluido térmico. Esse fluido irá transitar pela tubulação ao redor de um reservatório de água – em temperatura ambiente captada da rede de distribuição.

Ao transitarem pelo tanque de água, os tubos com o fluido térmico em alta temperatura aquecem a água. Após esse processo, a água está pronta para uso e poderá ser armazenada ainda que aquecida já que o reservatório possui uma camada isolante para a preservação do calor.

Vale ressaltar que essa tecnologia não produz energia elétrica e, portanto, só pode ser utilizada para o aquecimento de água e de ambientes. Por conta disso, costuma ser muito aplicada em grandes residências ou hotéis, já que o processo de aquecimento de água por energia elétrica costuma ter um consumo excessivo e, consequentemente, um gasto imenso com a conta de energia.

Energia solar heliotérmica

Uma maneira de produção de energia solar comumente utilizada por grandes indústrias é o modelo heliotérmico. Tal sistema também produz energia elétrica do modo como costumamos conhecer, mas através de uma tecnologia bastante diferente do fotovoltaico.

Conhecido internacionalmente como CSP (Concentrated Solar Power), o princípio desse sistema consiste na concentração de raios solares em um receptor através do direcionamento e da reflexão desses raios por espelhos ou outros instrumentos. A concentração dos raios irá direcionar o calor para um fluido térmico dentro do receptor.

Com o aquecimento do líquido no receptor, é produzido um vapor que movimenta um conjunto de turbinas conectadas ao gerador, responsável por produzir a energia elétrica. Após sua produção, ela pode ser usada diretamente ou armazenada num sistema de baterias conectado à instalação.

Basicamente, as usinas heliotérmicas funcionam como as termelétricas, mas sem a queima de qualquer combustível fóssil, de maneira limpa e segura. Assim, a produção para essas grandes indústrias não somente é suprida, como também é socialmente responsável.

Modelos de sistemas heliotérmicos

Apesar da tecnologia ser a mesma, existem diferentes tipos de estruturas e formatos para garantirem a melhor captação de irradiação solar num sistema heliotérmico. Conheça alguns deles:

• Torre solar: consiste numa usina de painéis solares que convertem a irradiação para uma torre central, onde ocorre o processo de transformação no calor responsável por aquecer o fluido. Aquecido, o fluido térmico gera o vapor que irá movimentar as turbinas dos geradores.

• Calha parabólica:
como o próprio nome sugere, os painéis solares deste modelo são em formato de calha ou como a metade de um cilindro aberto. Assim, são captados os raios solares que aquecem o fluido térmico que se encontra em tubulações no meio da calha. Em seguida, o fluido aquecido circula pela tubulação gerando o vapor que movimenta as turbinas para a geração de energia solar na usina.

• Fresnel:
consiste numa usina de placas constituídas por uma combinação de lentes que absorvem muito mais a irradiação solar. Os painéis espelhados são posicionados angularmente para refletirem na direção de um receptor central, onde ocorre um processo semelhante ao das calhas parabólicas para a geração da energia.

• Disco parabólico:
a principal ferramenta deste modelo é muito similar ao formato de uma antena parabólica convencional, porém composta por espelhos refletores. Neste caso, encontramos o receptor no ponto focal do disco, onde acontece todo o processo de aquecimento do fluido para a transformação em energia.

Nos modelos heliotérmicos, após a produção de energia os fluidos térmicos são encaminhados a um refrigerador que terá o papel de condensar o vapor para que ele volte ao estado líquido e dê continuidade ao ciclo de geração.

Deste modo, a energia solar heliotérmica é uma excelente alternativa ecológica e econômica para a produção industrial em larga escala, visto que seu modelo de instalação é, via de regra, em formato de usina. Além disso, não há geração de poluentes e os componentes do sistema são materiais de longa durabilidade.

O futuro da energia solar no Brasil

No Brasil, contamos com uma localização geográfica privilegiada para a geração de energia solar, mas ainda fazemos pouco aproveitamento disso. De acordo com a ABSOLAR (Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica), a energia solar corresponde apenas a 1,5% da produção energética em nosso país.

Para além disso, o Brasil conta com um histórico amplo de crises energéticas e aumentos das bandeiras tarifárias. Com tanto potencial para a geração de energia solar, estarmos dependentes dos abusos tarifários e de uma produção por terceiros é um desperdício de capacidade e investimento.

A ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) regulamentou o uso da energia solar fotovoltaica no Brasil apenas em 2012. Desde então, os sistemas vêm se tornando mais popularizados e acessíveis, contando com a possibilidade de financiamento inclusive.

Apostar na energia solar é a garantia de um investimento para um futuro pessoal e coletivo, já que não somente é uma oportunidade de economia, mas também uma fonte limpa, segura e responsável com o meio ambiente.

Com tantos modelos diferentes de sistemas de geração, está esperando o quê para entrar para o universo da energia solar?

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