A corrente elétrica pode ser produzida de várias maneiras. Os sistemas fotovoltaicos também podem ser variados e cada um tem suas próprias vantagens e desvantagens. No entanto, cada instalação fotovoltaica (PV) possui um elemento essencial comum, nomeadamente os painéis fotovoltaicos. A principal vantagem da energia fotovoltaica é a possibilidade de utilizá-la onde quer que chegue a radiação solar. O sistema funciona em cooperação com a rede elétrica e de forma autônoma.
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Sistemas fotovoltaicos e sua construção
Diagrama de uma instalação fotovoltaica (PV)
Os sistemas fotovoltaicos ocupam um lugar especial entre as fontes de energia renováveis. Ao contrário dos recursos fósseis, o sol pode fornecer energia por um longo tempo - talvez nossa estrela dure mais do que a civilização humana. Por esta razão, a energia fotovoltaica permite que você mesmo gere eletricidade e use-a diretamente em uma pequena casa.
A corrente elétrica é o movimento de partículas carregadas livres. O sol emite radiação, mas para gerar uma corrente elétrica, ele deve atingir uma célula feita de um semicondutor. A célula tem efeito fotoelétrico e converte a luz solar em eletricidade. Enquanto os raios incidem sobre a célula, os fótons liberam os elétrons que ela contém e, à medida que se movem, geram uma corrente contínua. Células únicas de baixa potência são combinadas em conjuntos e conjuntos de células em painéis fotovoltaicos.
O esquema da instalação fotovoltaica inclui muitos painéis e, além disso, dispositivos que ajustam a corrente gerada aos parâmetros exigidos pelos receptores típicos e pela construção para sua montagem. Existem poucos aparelhos domésticos que podem ser alimentados por DC; geralmente é uma corrente alternada de 230 V. Um inversor é necessário para alimentar as cargas com corrente alternada. Se o sistema for desligado da rede, é necessário o uso de uma bateria que armazene a energia gerada durante o dia.
Maneiras de usar a energia fotovoltaica na prática
Existem basicamente dois tipos diferentes de uso de energia fotovoltaica. O primeiro é conectar a instalação à rede elétrica, onde será armazenada a eletricidade gerada. O segundo tipo inclui instalações fora da rede que são autônomas e não conectadas à rede.
As instalações na rede são a forma mais comum de usar eletricidade de sistemas fotovoltaicos. Neste caso, a eletricidade gerada é transferida para a rede e, ao mesmo tempo, é retirada desta rede de acordo com as necessidades. Além disso, é possível se abastecer com os recursos gerais da rede pública a qualquer momento. Isto é importante quando a sua própria instalação fotovoltaica fornece pouca eletricidade ou não a produz em condições meteorológicas desfavoráveis.
O preço de uma instalação fotovoltaica para uma casa unifamiliar média é de aproximadamente PLN 20.000. Embora a despesa única não seja pequena, todo o investimento é muito lucrativo e compensa rapidamente. O preço da electricidade continua a aumentar e ter a sua própria fonte de electricidade significa que poderá depois de algum tempo praticamente não ter custos, não só com a iluminação, mas também com o aquecimento da casa, por exemplo com bomba de calor. Se você está procurando mais conselhos, verifique também artigos sobre energia fotovoltaica coletados aqui.
Sistemas fotovoltaicos fora da rede e na rede
O sistema de rede em energia fotovoltaica
palavra em inglês rede = "Rede" no contexto da energia fotovoltaica significa uma rede elétrica existente. Um sistema ligado à rede é uma instalação que produz eletricidade que é posteriormente armazenada na rede pública. Além de um gerador solar, isto é, uma série de painéis policristalinos ou monocristalinos, é necessário um chamado inversor que converte a corrente contínua de energia fotovoltaica em energia alternada.
O inversor sincroniza o sistema fotovoltaico com a rede e serve como backup em caso de falha da rede. A bateria não precisa ser usada porque toda a energia gerada pode ser absorvida pela rede. É necessário um medidor bidirecional especial para poder acertar contas com a concessionária.
O medidor bidirecional conta a energia que foi gerada na instalação fotovoltaica e transferida para a rede, e a energia dessa rede retirada para as necessidades da casa. Um prosumidor, ou seja, um produtor de energia que também é seu consumidor, tem a opção de celebrar um contrato com uma empresa de energia. Isso resolve o problema mais sério de qualquer usina de energia individual, ou seja, o armazenamento de eletricidade. A contabilidade geralmente é feita anualmente.
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Sistema fora da rede em fotovoltaica
Em locais onde a conexão com a rede elétrica é impossível, ou quando o usuário deseja ser completamente independente, sistemas fotovoltaicos autônomos fora da rede são instalados. Tal sistema fora da rede requer autocoleção de eletricidade. As soluções fora da rede tiveram mais sucesso no início do período fotovoltaico.
Os sistemas fotovoltaicos autônomos podem direcionar a energia gerada para uso direto na forma de corrente contínua, ou alimentar cargas em corrente alternada por meio de um inversor. Na solução DC, a energia é armazenada em baterias, de onde pode ser retirada continuamente. Um regulador adequado protege as baterias contra descarga excessiva e sobrecarga.
Hoje em dia, eles são usados principalmente em chalés de verão, abrigos de montanha, que estão longe das redes de transmissão. O sistema fora da rede também funciona bem em barcos e casas móveis; é usado para alimentar bombas de água e usinas de dessalinização. Possui significativa participação de mercado nos países em desenvolvimento. Segundo estimativas do Greenpeace, na década de 1930 mais de 2 bilhões de pessoas usarão a eletricidade gerada no sistema fora da rede.
Semelhanças e diferenças entre sistemas fora da rede e na rede
Um elemento essencial de toda instalação fotovoltaica são os painéis que convertem a energia da radiação solar em eletricidade. As diferenças entre os dois sistemas fora da rede e dentro da rede dizem respeito apenas aos métodos de tratamento posterior da energia obtida. A escolha do sistema depende principalmente da localização da instalação: a ausência ou distância significativa da rede elétrica existente indica claramente um sistema fotovoltaico autônomo.
A desvantagem do custo relativamente alto das instalações fotovoltaicas é mais do que compensada pelas inúmeras vantagens desta fonte de energia. Isso inclui a possibilidade de fornecer receptores elétricos - iluminação, aparelhos elétricos, aquecimento - em locais distantes da rede elétrica. Por outro lado, conectar o sistema à rede dá o conforto de abastecer a casa com energia barata, independente das condições climáticas e do nível de luz solar atual.
