A influência do calor na Geração de Energia Solar

Um dos maiores mal-entendidos da Geração de Energia Solar Fotovoltaica se trata do uso do calor para esta energia. Enquanto há meios de se gerar a energia com o calor, este não é o meio utilizado pelos painéis fotovoltaicos. Vamos entender melhor como se aproveita o calor na geração e seu efeito em sistemas fotovoltaicos?

Em resumo a geração de energia solar funciona pela reação da luz do Sol com as células de um painel, a convertendo diretamente para uma corrente elétrica. Por outro lado, existe a confusão frequente entre estes painéis solares e os coletores de calor do Aquecedor Solar, um sistema desenvolvido com o propósito de captar o calor resultante da irradiação do Sol para aquecer um boiler. Entretanto, estes não aquecerão o suficiente para seu uso na geração de energia.

Como funciona a Geração de Energia com o Calor

Sistemas termoelétricos são uma das principais formas de geração de energia elétrica que vemos em diversos geradores. Desde pequenos geradores em escala doméstica a grandes usinas, vemos a principal forma desta geração por meio de etapas.

A princípio, será necessária a fonte deste calor, a qual geralmente dará o nome ao gerador ou usina. Em geradores à combustão, por exemplo, a fonte deste calor, ou a Energia Térmica terá a origem com a queima de um combustível. Como resultado desta queima se terá a mudança de pressão, a qual será usada como o intermediário para esta geração. Esta pressão poderá ser usada para os pistões de um motor, um óleo quente ou o próprio vapor de um motor à vapor, dissipando esta energia em forma de Energia Cinética.

Até então, falamos somente do princípio de qualquer máquina térmica, como um motor a vapor. Durante décadas, esta energia cinética com a queima foi o suficiente para suprir máquinas na primeira revolução industrial. Vemos esta aplicação histórica, por exemplo, na indústria têxtil, com os primeiros teares automáticos.

Gerando Energia Elétrica com o Calor

Dando continuidade ao sistema, temos a próxima etapa no aproveitamento desta energia cinética para a a geração da energia elétrica. O principal meio que temos para esta geração será um Dínamo. Da forma mais simplificada possível, podemos o ver do mesmo modo de um motor elétrico, composto de imãs e bobinas. No entanto esta terá o uso contrário, aplicando a indução eletromagnética para converter a energia do movimento de um eixo para a energia elétrica em corrente contínua em suas bobinas.

O Movimento na Energia Limpa

Temos uma tendência inegável onde priorizamos fontes cada vez mais limpas para a nossa energia elétrica. Embora existam fontes de calor por quais seja possível gerarmos energia elétrica com menos emissões de poluentes, estas fontes serão limitadas quando a comparamos com os demais meios de geração de energia.

Entretanto vemos frequentemente o uso de Energia Cinética para a geração de energia. Temos no Brasil três fontes de energia renovável que podemos ver de forma viável, com a Energia Hidroelétrica, Energia Eólica e Energia Solar. Dentre estas, as duas primeiras opções realizarão a geração por meio do fluxo de, respectivamente, água e ar. Estes movimentarão o dínamo mencionado acima e como resultado teremos a energia elétrica.

Usinas Heliotérmicas

Dentro da geração distribuída, pela qual instalamos a energia solar para o uso próprio e na maioria das usinas, vemos a geração de energia solar pelos sistemas fotovoltaicos. Entretanto o uso do calor da irradiação solar para a geração de energia também é uma realidade dentro de usinas de grande escala para a geração de energia.

Diferentemente dos sistemas fotovoltaicos, estas usinas combinam espelhos em uma torre e um campo de espelhos côncavos, onde esta luz será concentrada em um ponto central. Neste ponto temos a tubulação por onde passa um fluído assim como nos demais meios de geração de energia térmica.

Entendendo o Calor na Geração de Energia Fotovoltaica

Na Energia Solar Fotovoltaica temos a aplicação do processo fotovoltaico para a indução da corrente contínua, semelhantemente ao que vemos com o dínamo em sistemas para a geração com base na energia cinética. Contudo esta energia precisará ser adequada para o uso dentro da rede do nosso imóvel. Isto será tanto pela sua forma, na corrente alternada, quanto pelo dimensionamento desta energia, sob a tensão e corrente adequados.

Durante todo este processo desde a geração ao uso da energia, não temos o envolvimento do calor. Contudo ainda devemos a analisar para os devidos cuidados com um sistema fotovoltaico. Isto é devido a fatores para a eficiência da geração e todos os componentes envolvidos neste, assim como na segurança não apenas deste sistema, mas o local deste e onde o conectamos.

O Calor e a Queda da Eficiência Energética

Podemos ver a corrente elétrica da mesma forma que observamos a resistência de um chuveiro elétrico, com o aquecimento por onde esta passa nos trazendo uma dissipação de calor. Este não apenas significa que temos uma perda da energia conforme o trajeto desta, como também o impacto que esta temperatura trará aos componentes do sistema.

Contudo isto não se limita ao calor da própria geração com a corrente elétrica ou mesmo o acúmulo do calor nos módulos devido ao tempo que estes ficarão expostos ao Sol. Conforme estudos da Universidade Federal da Paraíba, o aumento da temperatura do ar no local também compromete nesta geração de energia.

Idealmente temos a nossa melhor geração em dias ensolarados com poucas nuvens, mas que continuam frescos, com bons ventos. Contudo a perda de eficiência com o calor é um dos fatores que consideramos ao desenvolvermos os projetos de nossos clientes, dessa forma minimizando quais os impactos de uma onda de calor para gerarmos sua energia solar.

Riscos e danos do Calor no Sistema Fotovoltaico

Uma dos principais fatores que resulta no desgaste dos componentes de um sistema fotovoltaico será o efeito do calor ao longo dos anos de sua vida útil. Enquanto o sistema seja desenvolvido considerando este desgaste ao longo de sua vida útil, na instalação seguimos os devidos cuidados para os riscos não aumentarem a longo prazo.

Os riscos de uma instalação não serão imediatos, por consequência sendo necessário que o time de técnicos instaladores responsáveis sigam boas práticas mesmo quando o risco não esteja aparente de imediato. Ao longo dos anos, vemos os danos e desgaste desde as estruturas onde fixamos os painéis solares, aos cabos utilizados e os próprios painéis.

Conte com especialistas responsáveis para a sua instalação, e evite riscos para gerar a sua própria energia. Agende um orçamento.