Célula Fotovoltaica

Transformar energia luminosa em energia elétrica é uma das formas mais interessantes de gerar energia limpa. O uso de células solar ou fotovoltaicas é o meio pelo qual conseguimos esta proeza.
Uma célula solar é um dispositivo elétrico de estado sólido capaz de converter a luz proveniente de uma fonte luminosa como o Sol (luz solar) diretamente em energia elétrica por intermédio do efeito fotovoltaico.
As células solares ou fotovoltaicas são conjuntos montados por várias pequenas células que normalmente são dispostas em série com 36, 60 ou 72 peças formando assim os módulos fotovoltaicos. A esta energia gerada chamamos de energia solar fotovoltaica.
A primeira vez que o efeito fotovoltaico foi visto se deve a uma experiência de um físico (depois perguntam para que serve a física... :-) ), francês Alexandre Edmond Becquerel que em 1839 mais ou menos e ele com 19 anos de idade no laboratório de seu pai construiu a primeira célula fotovoltaica. Esta célula usava selênio e o efeito foi descrito e publicado no dia 20 de fevereiro de 1873 na famosa revista Nature. As células da época eram caras pois além do selênio semicondutor tinham ouro eram pouco eficientes, coisa de 1%.

Atualmente ainda não temos células muito eficientes, as mais comuns tem uma eficiência de 16% em média mas existem as fabricadas com areseneto de gálio, um treco caro para xuxu que pode chegar a 28% de eficiência. Mas estas são limitadas e usadas na indústria espacial.
Uma curiosidade legal sobre energia solar é que a irradiância, que é a intensidade da radiação solar na superfície da terra pode chegar a 1000 watts por metro quadrado. Isso quer dizer que se a gente tivesse uma célula com 100% de eficiência poderia (na teoria, sem considerar as perdas por resistências, etc...) fazer funcionar uma furadeira por exemplo ou um aspirador de pó residências, batedeiras, liquidificadores, etc. com apenas uma célula de 1m².
O mais legal da energia solar é que não gera nenhum, isso mesmo,  nenhum tipo de resíduo. A célula fotovoltaica solar é considerada a forma mais limpa de energia do mundo, sendo motivo de estudos de inúmeros institutos de pesquisa em todo mundo.

Como funciona um aquecedor Solar Grupo Usipel

O Sol é sem dúvida uma das maiores fontes de energia que se conhece. Tanto a energia térmica quanto a fotovoltaica podem ser aproveitadas desta imensa estrela que nos brinda todos os dias com seus raios aquecidos e luz branca que nos permite enxergar tudo ao nosso redor. Sem a luz, não seria possível ver nada, esse é um fato.
Mas voltemos a energia térmica que podemos utilizar dos raios solares.
Um sistema de aquecimento por energia solar é fabricado utilizando basicamente duas peças (além é claro das tubulações que deve ser obvia para todos nós). Temos as placas, ou coletores solares e o reservatório térmico chamado de Boiler.
É através das placas coletoras que a radiação solar é absorvida. Esta absorção de radiação é transmitida para as aletas presas as tubulações de metal (normalmente cobre que tem boa dissipação térmica) e a água então é aquecida.
Esta água aquecida, sobe por convecção* e é levada até o reservatório térmico que chamamos de boiler. Este recipiente (tipo de caixa d'água revestida de material isolante térmico) mantém a água quente. O boiler funciona como uma grande "garrafa térmica", mantendo a água aquecida até o momento do seu uso. O Boiler é fabricado de diversos materiais, sendo o mais comum o aço inoxidável, o cobre e o polipropileno. Já o isolante usado é um tipo de espuma expandida de polioretano. Uma caixa de água comum é utilizada para alimentação do sistema de aquecimento solar.
O sistema de aquecimento convencional faz com que a água circule pelos coletores no processo que é chamado de termossifão, e como comentado anteriormente como a água quente é mais "leve" que a água fria, começa a existir uma circulação que ocorre naturalmente pois a água mais fria vai empurrando a mais quente até que esta chegue ao boiler.
Já, quando não contamos com as vantagens dos desníveis dos telhados e posicionamento das caixas de água e tubulações, que também são utilizados para facilitar a eficiência e circulação da água, podemos utilizar bobas do tipo elétrica que normalmente são encontradas em piscinas e sistemas industriais de grandes volumes de água. Este sistema com motor é chamado de sistema de circulação forçada.
Espero que tenham gostado desta pequena explicação sobre o sistema de aquecimento solar. Caso tenham dúvidas ou sugestões entrem em contato ou deixem seus comentários abaixo.

*CONVECÇÃO - Movimento que um fluido toma por influência de uma variação de temperatura.

O que é o boiler?

O boiler em aquecedores solar é um acumulador de água antes de mais nada que tem um método de aquecimento que pode ser a gás ou elétrico. O boiler também pode ser de passagem onde uma serpentina aquecida por gás ou elétrico aquece a água, o chuveiro pode ser considerado um tipo de boiler de passagem onde a serpentina (resistência elétrica) aquece a água enquanto passa.
O Boiler no aquecedor solar, como falamos anteriormente é um tipo de caixa de armazenamento de água aquecida que tem como objetivo manter e conservar a água aquecida, por isso ela é revestida de material isolante para evitar perdas de calor.
Em dias nublados ou sem Sol, como nas noites onde o consumo de água aquecida é maior que o conteúdo de água do acumular, é responsabilidade do termostato do boiler "ligar" o aquecedor auxiliar que, como comentado, pode ser a gás ou elétrico (no Brasil é muito comum o tipo elétrico) para aquecer a água até a temperatura que esteja determinada em sua regulagem.
É indispensável ter um sistema de boiler com capacidade calculada para o consumo e para a demanda do estabelecimento em que se instala o sistema de aquecimento solar.
Para estes cálculos é necessário consultar seu fornecedor ou técnico de instalação de sistemas de aquecimento solar.
Se tiver dúvidas sobre os cálculos ou sobre sistemas de aquecimento solar residências, comerciais ou industriais entre em contato, posso ajudar você na implantação e adequação da melhor solução de aquecimento que atenda a sua necessidade e demanda.

O que é o aquecedor solar?

Olá, dizem que o Sol nasce para todos! Mas poucos o aproveitam apropriadamente.
O aquecedor solar é sem dúvida uma das formas mais baratas e práticas de aproveitamento de energia solar e de mais baixo custo com resultado imediatos para o usuário.
O aquecedor solar é o uso da energia solar para o aquecimento de água para banho, piscinas, processos industriais. É usado também para aquecimento de água de motéis, hotéis, pensões, residências, etc. O mais legal de aquecer água pelo processo solar é que a energia é abundante, gratuita e renovável (todo o dia o Sol nasce, se bem que algumas vezes pode estar encoberto por nuvens, mas ele nasce e esta lá!).
Uma placa de aquecimento solar, ou coletor solar como alguns a chama é formada da seguinte forma:

A água entra pela parte de baixo, é aquecida e por convecção sobe e é enviada para o reservatório chamado boiler (onde a água é mantida quente, pois este reservatório possui revestimento para impedir a perda de calor).

Os aquecedores solares são montados sobre os telhados, de forma a ter uma inclinação apropriada para facilitar o aquecimento da água e também a circulação da mesma sem dificuldades e de forma rápida e precisa.

A montagem leva em consideração a posição em que as placas estejam apontadas (direcionadas) para onde possa ficar a maior parte do tempo exposta ao Sol durante o dia. Quanto mais Sol (radiação solar, luz solar por assim dizer) incidir sobre as placas, mais água e mais quente ele pode se tornar.

A montagem do aquecedor solar sobre os telhados ou lajes de casas ou prédios (sejam residências, industrias ou comerciais) é muito simples e não requer muitos conhecimentos especiais. Com poucas horas de treinamento e um pouco de conhecimento de hidráulica para as ligações dos canos de alimentação de água pode-se instalar facilmente o produto.

O produto final montado fica mais ou menos como na ilustração abaixo. Dependendo do local, demanda de água quente necessária e local onde é montado (neste caso o  local que estamos querendo nos referir é onde geograficamente a montagem ocorre, exemplo Sul do Brasil, Norte, Nordeste, etc) pode-se ter de uma até quantas placas sejam necessárias. Em geral uma residência com 5 pessoas usa de 2 a 4 placas e um boiler de 350litros de capacidade para serem montados na região Sudeste, sendo que 4 placas é 50% mais eficiente no aquecimento pelo mesmo período que o de 2 placas.

O que é o Sol?

Iniciar um blog nem sempre é fácil.
Achar o conceito, as matérias que sejam relacionados ao assunto e estar intimamente ligado ao seu conteúdo são requisitos fundamentais para o sucesso dele, principalmente quando tratamos de um assunto tão importante, delicado e pragmático como energias alternativas e seus usos.
No momento que estou sentado aqui, digitando estas poucas linhas de apresentação, após ter adiado por longo tempo o seu start, pensei no que as pessoas gostariam de ler.
Foram tantas ideias surgindo, desde o mais simples sistema de aquecimento de água por radiação solar, até biodigestores, bombas carneiro e tantas outras ideias.
Mas ao fundo estava escutando a trilha sonora do Filme Interstellar criada por Hans Zimmer e ai veio a inspiração.
Falar de energia solar e energias alternativas, seus usos, princípios e conceitos não estaria completo se não disséssemos, mesmo que por pequena descrição do que é o nosso "Astro Rei".
Então, vamos primeiro saber o que é o Sol?
O Sol é o objeto mais importante em nosso sistema solar. É o maior objeto e contém aproximadamente 98% da massa total do sistema solar. O Sol é tão grande que  seria possível colocar 109 (cento e nove) planetas Terra um ao lado do outro para cobrir o tamanho de seu disco. Pensando no Sol como uma esfera seriam necessários 1,3 milhões de Terras para preenche-lô. A camada externa visível do Sol é chamada fotosfera, e tem uma temperatura de 6.000°C. Esta camada tem uma aparência turbulenta devido às erupções energéticas que lá ocorrem.
A energia solar é gerada no núcleo do Sol. Lá, a temperatura (15.000.000° C) e a pressão (340 bilhões de vezes a pressão atmosférica da Terra ao nível do mar) são tão intensas que ocorrem reações nucleares. Estas reações transformam quatro prótons ou núcleos de átomos de hidrogênio em uma partícula alfa, que é o núcleo de um átomo de hélio. A partícula alfa é aproximadamente 0,7% menos massiva do que quatro prótons. A diferença em massa é expelida como energia e carregada até a superfície do Sol, através de um processo conhecido como convecção, e é liberada em forma de luz e calor. A energia gerada no interior do Sol leva um milhão de anos para chegar à superfície. A cada segundo 700 milhões de toneladas de hidrogênio são convertidos em cinza de hélio. Durante este processo 5 milhões de toneladas de energia pura são liberados; portanto, com o passar do tempo, o Sol está se tornando mais leve.

Agora já sabemos o tamanho e poder do Sol. De agora em diante vamos encontrar meios de usar todo este potencial, daqui mesmo, da Terra. Tenho certeza que economizaremos bilhões em recursos hídricos com isso e também poluiremos menos, recursos minerais serão menos desperdiçados e o custo disso para a população e para a humanidade será revertido em melhor qualidade de vida, economia e conforto.
Quer saber mais sobre esta e outras energias alternativas ou dispositivos para utilizá-las?
Entre em contato. E não deixe de comentar, compartilhar e divulgar o canal, somente assim estas tecnologias, conceitos e informações poderão atingir mais gente e se tornar realidade.