Painel Fotovoltaico e Coletor SolarPainel Fotovoltaico e Coletor Solar

Aproveitamento da radiação solar

Na construção de uma casa podemos reduzir os consumos energéticos:• Orientação da casa para Sul (hemisfério Norte);• Aplicação de isolamento térmico (vidros duplos, caixas de ar, materiais isolantes nas portas e janelas e parte inferior dos telhados);• Instalação de palas nas janelas para impedir a incidência de luz nos vidros durante o Verão e deixando-a passar no Inverno ( em que o Sol está mais baixo);• Utilização de marquises e envidraçados nas zonas frias para criar o efeito de estufa.

Na construção de uma casa podemos reduzir os consumos energéticos:• Orientação da casa para Sul (hemisfério Norte);• Aplicação de isolamento térmico (vidros duplos, caixas de ar, materiais isolantes nas portas e janelas e parte inferior dos telhados);• Instalação de palas nas janelas para impedir a incidência de luz nos vidros durante o Verão e deixando-a passar no Inverno ( em que o Sol está mais baixo);• Utilização de marquises e envidraçados nas zonas frias para criar o efeito de estufa.

• Forno solar.

• Coletor solar - transforma energia radiante em energia térmica.

• Painel fotovoltaico- transforma energia radiante em energia elétrica.

• Forno solar.

• Coletor solar - transforma energia radiante em energia térmica.

• Painel fotovoltaico- transforma energia radiante em energia elétrica.

Aproveitamento da radiação solar

O forno solar utiliza a radiação solar para cozer alimentos.

As faces interiores do forno são espelhadas fazendo a radiação refletir-se e incidir na panela (preta) colocada no centro.

O forno solar utiliza a radiação solar para cozer alimentos.

As faces interiores do forno são espelhadas fazendo a radiação refletir-se e incidir na panela (preta) colocada no centro.

FORNO SOLAR

Os coletores aproveitam a radiação solar para aquecer fluidos (água ou ar).

Aplicações:•Aquecimento de águas sanitárias e águas de piscinas;•Aquecimento e arrefecimento do ambiente;•Aquecimento de gases ou água para uso industrial;•Aquecimentos dos dessalinizadores.

Os coletores aproveitam a radiação solar para aquecer fluidos (água ou ar).

Aplicações:•Aquecimento de águas sanitárias e águas de piscinas;•Aquecimento e arrefecimento do ambiente;•Aquecimento de gases ou água para uso industrial;•Aquecimentos dos dessalinizadores.

COLETOR SOLAR

Possui 3 componentes:• Cobertura transparente.• Placa coletora• Caixa com isolamento

COLETOR SOLAR

•Cobertura transparente (vidro ou acrílico):Deixa passar a radiação e provoca o efeito de estufa.Tem tratamento anti-reflexo na parte exterior para minimizar a reflexão da radiação.

•Placa coletora:É de metal e de cor negra. Estão soldados, a esta placa, tubos condutores em serpentina, que aquecem por condução e por onde circula o fluido que se pretende aquecer, gerando correntes de convecção.

•Caixa com isolamento:Evita as transferências de energia por calor.Dá rigidez ao coletor e protege-os dos agentes atmosféricos.

•Cobertura transparente (vidro ou acrílico):Deixa passar a radiação e provoca o efeito de estufa.Tem tratamento anti-reflexo na parte exterior para minimizar a reflexão da radiação.

•Placa coletora:É de metal e de cor negra. Estão soldados, a esta placa, tubos condutores em serpentina, que aquecem por condução e por onde circula o fluido que se pretende aquecer, gerando correntes de convecção.

•Caixa com isolamento:Evita as transferências de energia por calor.Dá rigidez ao coletor e protege-os dos agentes atmosféricos.

COLETOR SOLAR

COLETOR SOLAR

Os painéis fotovoltaicos são formados por células fotovoltaicas que utilizam a radiação solar para produzir eletricidade.

Não polui o ambiente mas o rendimento é baixo (12 % a 16 %)

Os painéis fotovoltaicos são formados por células fotovoltaicas que utilizam a radiação solar para produzir eletricidade.

Não polui o ambiente mas o rendimento é baixo (12 % a 16 %)

PAINEL FOTOVOLTAICO

• A célula tem duas camadas de material distinto :

- do tipo P - do tipo N.

• A célula tem duas camadas de material distinto :

- do tipo P - do tipo N.

É constituída por um material semicondutor com características intermédias entre um condutor e um isolador, que é normalmente silício.

É constituída por um material semicondutor com características intermédias entre um condutor e um isolador, que é normalmente silício.

Célula Fotovoltaica

Aos cristais homogéneos de silício, podem ser adicionadas diferentes impurezas, formando duas peças com propriedades diferentes: tipo n e tipo p.

• Peça do tipo n (excesso de eletrões) - introduzem-se impurezas de fósforo (dadores de eletrões).

•Peça do tipo p (deficiência de eletrões) -introduzem-se impurezas de boro (recetores de eletrões).

Aos cristais homogéneos de silício, podem ser adicionadas diferentes impurezas, formando duas peças com propriedades diferentes: tipo n e tipo p.

• Peça do tipo n (excesso de eletrões) - introduzem-se impurezas de fósforo (dadores de eletrões).

•Peça do tipo p (deficiência de eletrões) -introduzem-se impurezas de boro (recetores de eletrões).

Silício tipo n

Junção p-n

Silício tipo p

Célula Fotovoltaica

Conversão Fotovoltaica da Energia Solar

Conversão Fotovoltaica da Energia Solar

Uma célula fotovoltaica típica e com luz solar intensa produz uma tensão (diferença de potencial) de 0,5 V e uma intensidade de 3 A, ou seja uma potência de 1,5 W.

Painel

A intensidade da corrente elétrica e a diferença de potencial do dispositivo fotovoltaico são determinados por:

•Intensidade da radiação solar;•Temperatura ambiente;•Caraterísticas dos aparelhos que estão ligados aos dispositivo.

Se a temperatura for elevada diminui a potência disponibilizada pela célula.

A intensidade da corrente elétrica e a diferença de potencial do dispositivo fotovoltaico são determinados por:

•Intensidade da radiação solar;•Temperatura ambiente;•Caraterísticas dos aparelhos que estão ligados aos dispositivo.

Se a temperatura for elevada diminui a potência disponibilizada pela célula.

• Bateria: Armazena energia durante o dia para suprir as

necessidades durante a noite e nos dias em que não há sol.

Tem associado um controlador que protege de descargas.

• Inversor de corrente:Converte a corrente contínua em corrente alternada.

• Bateria: Armazena energia durante o dia para suprir as

necessidades durante a noite e nos dias em que não há sol.

Tem associado um controlador que protege de descargas.

• Inversor de corrente:Converte a corrente contínua em corrente alternada.

Componentes do Painel Fotovoltaico

Os painéis devem:

• estar orientados para o Sul geográfico (ou Norte, quando no hemisfério Sul);

• ter uma inclinação de 45º relativamente à horizontal à nossa latitude.

INSOLAÇÃO de 5 horas diárias significa que:

A potência solar é constante e igual a 1000 W m-2.

Os painéis devem:

• estar orientados para o Sul geográfico (ou Norte, quando no hemisfério Sul);

• ter uma inclinação de 45º relativamente à horizontal à nossa latitude.

INSOLAÇÃO de 5 horas diárias significa que:

A potência solar é constante e igual a 1000 W m-2.

1EXERCÍCIOS

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