Foto: Fafco
A energia solar pode ser usada para fazer todos os tipos de trabalho em casa, desde o fornecimento de eletricidade para luzes e eletrodomésticos até o aquecimento de uma piscina, spa, chuveiro ou quarto. Mas o quão bem um sistema solar funciona para você vai depender de dezenas de fatores, incluindo onde você mora, sua exposição ao sol, seu taxa de eletricidade, o que você paga para combustível de aquecimento, seu orçamento e seu compromisso de aproveitar a energia do sol em vez de sua corrente provedores.
O coração de qualquer ativo sistema solar, independentemente de estar fornecendo eletricidade ou calor, é o coletor (às vezes chamado de painel ou módulo). Os sistemas passivos dependem de forças naturais para operar, como o movimento do calor do frio para o quente e o fato de que os fluidos quentes sobem. Por outro lado, um sistema ativo requer outro equipamento, como ventiladores, bombas e inversores, para usar a energia que você capta do sol.
TIPOS COMUNS DE COLETORES
Existem essencialmente dois tipos de coletores solares, elétricos (aqueles que convertem os raios do sol em eletricidade) e térmicos (aqueles que os convertem em calor). Ambos são normalmente encontrados em telhados, embora as matrizes também possam ser montadas no solo ou em postes.
Painéis solares elétricos (às vezes chamados de módulos fotovoltaicos ou fotovoltaicos) são normalmente compostos de células solares - pastilhas de silicone do tamanho de ladrilhos, conectadas e montadas em um painel ou módulo. Eles geralmente têm um tom azul ou verde, mas também podem ser pretos. Os tipos mais comuns de residências coletores solares elétricos estão:
• Módulos fotovoltaicos cristalinosconstituem a grande maioria dos coletores solares elétricos existentes no mercado. Eles são feitos cortando lingotes de cristal de silício, ou pães, feitos pelo homem em bolachas, cada uma carregando um elétron positivo e um elétron negativo. Os wafers são conectados para formar módulos e os módulos são conectados para formar matrizes. Quando as bolachas são atingidas pela luz do sol, uma corrente elétrica corre dos contatos frontais para os contatos traseiros, distribuindo a carga de módulo para módulo.
Propaganda
• Módulos de filme fino e laminados são feitos depositando vários materiais semicondutores em camadas muito finas em vários substratos, incluindo vidro e suportes flexíveis. Eles também produzem eletricidade. Se o material semicondutor for protegido por vidro, os coletores solares de película fina são chamados de módulos. Quando o material semicondutor tem uma capa protetora flexível, eles são chamados de laminados.
Módulos de filme fino e laminados respondem por uma pequena fração das vendas totais de módulos solares, no entanto, em parte devido ao fato de que requerem até quatro vezes mais espaço no telhado para produzir o mesmo kW-hr / ano saída. A aplicação residencial que atraiu o maior interesse para PV de filme fino é em costura permanente telhados de metal (entre as costuras verticais) e como telhas solares.
Coletores solares térmicos são usados para aplicações de aquecimento, geralmente são mais volumosos e se destacam um pouco mais do telhado. No entanto, existem muitas exceções. Alguns coletores térmicos parecem caixas grandes e planas ou têm tanques cilíndricos acoplados a eles. Outros consistem em uma série de grandes tubos de vidro. Os tipos mais comuns de coletores solares térmicos incluir:
• Coletores térmicos de placa plana, projetados para aquecimento, são tipicamente gabinetes retangulares de 4 "a 5" de espessura com tampas de vidro na parte superior. Dentro do invólucro está uma folha absorvente enegrecida com passagens integradas através das quais um líquido flui para atrair o calor do sol. O líquido aquecido pode então ser usado para água doméstica ou para aquecimento ambiente. A tubulação passa pelo invólucro do coletor, de modo que pode ser conectada a coletores adicionais, bem como à rede de alimentação e retorno. O líquido que circula pelo coletor geralmente é água ou anticongelante (glicol), ou uma combinação dos dois.
Propaganda
• Coletores térmicos não vidrados são tipicamente extrudados de um polímero preto e incluem uma série de tubos através dos quais o líquido a ser aquecido pode ser bombeado. Os coletores térmicos não vidrados são adequados para aplicações de baixa temperatura, como aqueles usados para aquecer piscinas e spas.
• Coletores de ar quente tendem a ser maiores do que os coletores que aquecem o líquido, às vezes cobrindo toda a parede externa de um edifício. Conseqüentemente, eles são usados com mais frequência em aplicações comerciais. Alguns coletores de ar quente, também chamados de coletores "resfriados a ar", são envidraçados. Esses coletores são usados para aquecimento ambiente. Não há muito que possa dar errado com eles, porque congelamento e superaquecimento não são problemas.
COMO FUNCIONAM OS SISTEMAS SOLARES
Os coletores elétricos solares convertem a radiação solar diretamente em eletricidade, que pode ser usada imediatamente, armazenada em baterias ou enviada para a rede elétrica. Neste último caso, o proprietário recebe crédito pelo que é produzido, diminuindo assim sua conta de luz. Com efeito, a concessionária serve como armazenamento para eletricidade produzida durante os períodos do dia em que você não precisa dela. A grade também está lá como um backup para períodos nublados, quando você não está produzindo muito eletricidade solar.
Os coletores térmicos convertem a energia solar em calor. A radiação atinge a placa absorvente e o calor é retirado pelo líquido ou pelo ar. Provisões devem ser feitas para lidar com o superaquecimento de sistemas refrigerados a líquido, quando não há demanda de calor. Se for usada água, devem ser tomadas providências para o congelamento. O calor pode ser usado imediatamente ou armazenado para uso posterior. No sistemas de aquecimento solar de água quente, um tanque armazena a água quente. No caso das piscinas, a piscina funciona como depósito.
No aquecimento solar de ambientes, o calor pode ser armazenado em grandes tanques de água ou em algum tipo de alvenaria, incluindo lixeiras cheias de pedra. O ar aquecido pode ser distribuído para várias salas por dutos ou tubos, da mesma forma que os sistemas de aquecimento convencionais.
Propaganda
Propaganda
Em geral, o aquecimento doméstico de água quente e as aplicações de aquecimento de piscinas têm os retornos mais curtos (5 a 7 anos) e exigem os menores investimentos ($ 3.000 a $ 10.000 antes dos incentivos). As instalações custam menos em climas onde as temperaturas congelantes não são um problema. Instalações de eletricidade solar que satisfaçam uma parte significativa de suas necessidades elétricas exigem investimentos muito maiores, embora os custos dos componentes tenham caído nos últimos anos. Se feito durante a construção, os custos são significativamente mais baixos.
Os programas de leasing, se disponíveis em sua área, também reduzem drasticamente o custo de instalação de um sistema. O aquecimento solar também requer um grande investimento, a menos que você simplesmente queira aquecer um ou dois quartos no lado sul da sua casa.
Independentemente do tipo de sistema solar que você está contemplando, comece a conservar energia agora. Custa muito menos desligar as luzes, tomar banhos mais curtos e isolar o sótão e paredes do que para instalar uma série de coletores solares!
Está a considerar a energia solar para a sua casa? Encontre um empreiteiro profissional em sua área, aqui.
Nota do autor: além de ser um colaborador frequente do BobVila.com, Joe Provey é co-autor, com Everett M. Barbeiro, de Transforme sua casa em energia solar (The Taunton Press, 2010)
Propaganda
Divulgação: BobVila.com participa do Amazon Services LLC Associates Program, uma agência de publicidade afiliada programa desenvolvido para fornecer um meio para os editores ganharem taxas vinculando-se à Amazon.com e afiliados sites.