Energia Solar Condicionamento de Energia – EEL 805 Esthefânia Costa Joana Campos Juliana Bertoni Caio Bachega Gustavo Giansante Tiago Vítor Túlio Goulart 14078

Energia Solar  O Sol trabalha como um imenso reator nuclear  Camada externa: °C  Núcleo: °C e pressões 340 bilhões de vezes a do ar.  Reações de fusão nuclear que originam a Energia Solar  O Sol fornece uma quantidade inesgotável de energia para a Terra  Equivale, anualmente, a vezes a energia consumida pela população no mesmo período.

Energia Solar

 Energia solar é: abundante, permanente, renovável, não poluente.  Diversos tipos de aproveitamento:  Radiação solar como fonte de energia térmica  Aquecimento de fluidos e ambientes  Geração de potência mecânica ou elétrica  Geração fotovoltaica de energia elétrica (conversão direta)  Aplicações modernas Energia Solar

Energia Solar - vantagens  Solução para lugares remotos e de difícil acesso para linhas de transmissão  As centrais não tem parte móvel e requerem pouca manutenção  Fácil instalação  Países tropicais, como o Brasil apresentam elevado índice de insolação permitindo maior aproveitamento  Painéis estão se tornando mais eficientes  “Para cada metro quadrado de coletor solar instalado evita-se a inundação de 56 m² de terras férteis, na construção de novas usinas hidrelétricas.”

Energia Solar - desvantagens  Variações na quantidade de energia produzida devido a condições climáticas (chuvas, neve);  Durante a noite não existe produção  Necessitando de armazenadores para energia  As formas de armazenamento de energia solar são pouco eficientes quando comparadas a outras formas de energia  Locais de latitudes médias e altas sofrem quedas bruscas de produção durantes os meses de menor insolação (inverno)

Energias renováveis  Dependem direta ou indiretamente da energia solar.  Energia de hidráulica:  Energia solar é a fonte de energia térmica para formação de vapor  Centrais hidrelétricas no Brasil: 80% da geração de energia elétrica

Energias renováveis  Energia eólica:  Energia solar é diretamente responsável pela formação de ventos  2% da energia solar absorvida pela Terra é convertida em energia cinética dos ventos  Energia de biomassa:  Origem orgânica  Energia química acumulada nas plantas através da fotossíntese é absorvida pelo demais animais da cadeia alimentar

Energias renováveis  Energia solar para aquecimento de água.  Energia solar para geração de energia elétrica.

Sistema fotovoltaico  Solução ideal para áreas afastadas e ainda não eletrificadas  Postos de saúde em locais isolado;  Estações de medição e de bombeamento de água, etc.  Sistema constituído por:  Painel Solar;  Baterias;  Condutores;  Fusíveis  Controladores de Carga;  Inversores de freqüência.

Sistema fotovoltaico - componentes  Painel Solar  Uma ou mais placas solares formadas por células fotovoltaicas  Células convertem energia solar em energia elétrica;  Placas em série: aumento de tensão;  Placas em paralelo: aumento de corrente; Área da placa (m²) V máx.I dc (A)Pot de pico (W) Capaci dade 0,414,52, Wh/dia

 Baterias  Armazena energia para horários sem a presença do sol;  ou quando energia captada pelo painel e oferecida ao sistema for menor do que a necessária. Sistema fotovoltaico - componentes

 Controladores de carga  Componente eletrônico que impede a descarga completa da bateria durante utilização do sistema  Aumenta a vida útil da bateria (do sistema)  Três terminais  Conexão do painel;  Conexão da bateria;  Conexão do condutor; Sistema fotovoltaico - componentes

 Inversores de freqüência  CC para CA, que é utilizada pela maioria dos equipamentos eletro-eletrônicos. Sistema fotovoltaico - componentes

Sistema Termo Solar - aquecimento  Sistema de aquecimento de fluidos através da energia solar direta.  Reservatório de água fria  Fornecimento de água a ser aquecida. Ex. caixas d’água.

 Reservatório térmico(Boiler)  Recipiente onde a água aquecida é armazenada para ser consumida.  Formado por dois cilindros, um interno e outro externo, com o espaço entre eles preenchido por um isolante térmico. Aquecimento de água- componentes

 Coletor solar  Função: captar energia solar e convertê-la em energia térmica;  Placas absorvedoras pintadas de preto aquecem a água que circula por tubulações de cobre. Aquecimento de água- componentes

Sistema Termo Solar - desidratação  Energia solar para desidratação de alimentos  Estufa para secagem ou desidratação de carnes, peixes, frutas, etc.

Sistema Termo Solar  Fogão solar:  Concentração de raios solares em uma panela colocada no foco do refletor parabólico.  Forno solar:  Utiliza efeito estufa

Sistema Termo Solar  Destilador solar  Tratamento de água com alto teor salino, convertendo- a em água potável.

Usina Solar Térmica PS10

LOCALIZAÇÃO Instalada na cidade de Sanlúncar la Mayor, perto da cidade de Sevilla na Espanha. ESPECIFICAÇÕES Torre (PS10) de 115m de altura. 624 grandes espelhos de 120m² cada, espalhados em volta, refletem a luz solar para a torre, produzindo energia. Usina Solar Térmica PS10

Os espelhos produzem temperaturas de até 250°C e 11MW de potência, energia suficiente para abastecer 6 mil residências. Usina Solar Térmica PS10

FUNCIONAMENTO As usinas térmicas utilizam o calor dos raios solares, refletidos por espelhos e captados por uma torre receptora. Esse calor é usado para aquecer um fluido, geralmente sal liquefeito, que permanece estocado em reservatórios em alta temperatura. Usina Solar Térmica PS10

DESVANTAGENS Usinas de painéis solares com potência suficiente para iluminar milhares de casas ainda são caras e têm baixa capacidade de armazenamento. Não funciona durante a noite. O consumo de uma Energia Solar é 3 vezes mais caro que a Energia Convencional. A construção de usinas de painéis solares ainda não é viável economicamente. Usina Solar Térmica PS10

Torre Solar

A empresa EnviroMission Ltda. está desenvolvendo um projeto para construir uma Torre Solar na Austrália. Um protótipo foi montado na Espanha em 1982 pelo Professor Jörg Schlaich e pelo governo da Espanha. Este funcionou até 1989 com capacidade de gerar 50kW. Torre Solar

Funcionamento

Torre: 1000m de altura, 133m de diâmetro; Estufa: 4000m de diâmetro, 8m de altura na borda e (60 pés) 15m na base da torre. Turbinas: 32 unidades; Potência Gerada: 200MW; Quantidade de CO2 que deixa de ser emitida: toneladas (em 2 anos e meio). Dimensões para projeto na Austrália Torre Solar

Conclusão O Sol irradia para a Terra um potencial energético abundante e permanente. Seu aproveitamento possibilita a realização de diversas atividades, que de uma forma direta ou indireta, utilizam a energia solar. O desenvolvimento de tecnologias tem propiciado maior utilização da energia solar e de forma mais eficiente. No entanto, altos investimento ainda são exigidos e sua armazenagem apresenta limitações.