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Como funciona um sistema de geração de energia solar?

Os sistemas fotovoltaicos são cada vez mais populares entre os brasileiros. Entenda como funciona a tecnologia que transforma a radiação solar em energia elétrica.

Na paisagem das cidades brasileiras é cada vez mais comum encontrar um conjunto de painéis solares compondo a vista dos telhados de residências e empresas. A tecnologia que vem se popularizando no Brasil já conta com mais de 600 mil unidades geradoras instaladas em residências, empresas e propriedades rurais em todo o país.

Mesmo com a forte procura por esse produto, ainda há muito desconhecimento sobre o que é de fato a geração de energia solar e como ela funciona. Por exemplo, é comum a crença de que a geração de energia fotovoltaica acontece através do calor proporcionado pelo sol.

Energia que vem da luz

Na verdade, o que gera a energia em painéis fotovoltaicos é a luz solar. Funciona assim, os raios de sol são compostos de partículas de luz chamados fótons, que ao atingirem os painéis solares fazem com que os elétrons das células fotovoltaicas se movimentem migrando para a célula de silício, criando assim uma corrente elétrica.

Por esse motivo a tecnologia é conhecida como energia solar fotovoltaica, ou seja, foto que vem do grego phos que significa luz e volt que é a unidade de medida de força eletro-motriz.

Para um bom funcionamento, é importante que os painéis solares estejam bem-posicionados em relação ao sol para receber a melhor incidência de raios solares ao longo do ano. No caso dos geradores instalados no hemisfério sul – que são a maioria no caso do Brasil, o posicionamento de melhor eficiência é com os painéis voltados para o norte, pois mesmo no inverno quando a radiação solar está menos intensa, a luz do sol estará incidindo sobre eles.

Painéis voltados para o leste ou oeste também tem bom rendimento, mas perdem exposição solar em determinado momento do dia. Os painéis posicionados para o leste, onde o sol nasce, costumam não receber a luz do final da tarde, bem como os painéis voltados para o oeste, onde o sol se põe, não recebem parte da luz da manhã.

Outro ponto importante a considerar sobre o sistema fotovoltaico é o sombreamento presente na sua área de instalação. Uma árvore próxima, uma construção na vizinhança, ou mesmo um elemento do telhado onde ele está sendo instalado pode gerar sombras sobre os painéis em momentos de maior incidência de luz solar, o que acaba por prejudicar a eficiência do sistema.

Convertendo as correntes elétricas

Depois dos painéis solares, a próxima etapa do funcionamento do gerador fotovoltaico acontece em um equipamento chamado inversor, que tem o papel de tornar a energia gerada pelos painéis adequada para a rede elétrica do local onde está instalado.

Quando a luz solar incide nos painéis fotovoltaicos é gerada uma corrente elétrica do tipo contínua, contudo a rede elétrica presente em nossas casas e cidades utiliza a corrente elétrica alternada. Por esse motivo, os inversores realizam o papel de converter a corrente contínua gerada pelos painéis solares em corrente alternada.

Após ser convertida pelo inversor, a corrente elétrica já pode ser injetada na rede elétrica por meio do quadro de luz. A partir desse ponto ela já pode ser utilizada para consumo em equipamentos elétricos e para ser enviada para a rede elétrica.

Armazenamento da energia

Os sistemas de energia solar fotovoltaica podem trabalhar de duas maneiras quanto ao armazenamento do excedente de energia produzida. O menos comum são os sistemas chamados off-grid, que são independentes da rede elétrica pública e armazenam a energia excedente em baterias. Nos sistemas off-grid o volume de energia gerada ao longo do dia é maior do que o consumido, para que a sobra alimente as baterias e assim haja energia disponível durante o período da noite, ou em momentos de baixa geração como dias de chuva ou no inverno.

Já os sistemas on-grid são aqueles que atuam conectados à rede de distribuição de energia elétrica e não utilizam baterias. O excedente produzido durante o dia é injetado na rede gerando créditos que se acumulam e são utilizados nos momentos de baixa geração. Por isso, o relógio medidor de energia utilizado nos locais com sistemas de energia solar fotovoltaica é bidirecional, o que significa que ele recebe e envia energia elétrica da rede elétrica convencional.

Os sistemas on-grid são os mais comuns, pois os custos com baterias ainda são elevados. A vantagem de quem utiliza o sistema off-grid está na total independência da rede elétrica convencional, já os sistemas on-grid têm a vantagem de serem financeiramente mais acessíveis, com a desvantagem de serem dependentes da rede elétrica convencional. Por exemplo, se em algum momento o fornecimento de eletricidade é cortado na sua cidade, as pessoas que têm sistemas fotovoltaicos on-grid também ficarão sem eletricidade, já aqueles com sistema off-grid não terão qualquer problema com o fornecimento de energia graças às baterias.

Fonte: G1

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