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Como funciona a energia solar?

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A procura de alternativas aos combustíveis fósseis é um grande desafio para a nossa sociedade de hoje. A construção de edifícios mais limpos e amigos do ambiente é uma prioridade da transição energética. Para o conseguir, a energia solar parece ser uma solução ideal. Mas como é que funciona realmente? Quais são os diferentes tipos de instalações e as suas respectivas vantagens? A Welink Builders responde.

 

 

Resumo: 

 

1. O que é a energia solar?

2. Como funciona a energia solar?

  • a. Painéis solares fotovoltaicos
  • b. Painéis solares térmicos
  • c. Painéis solar híbridos

3. Os benefícios da energia solar

  • a. Uma abordagem sustentável
  • b. Um contexto político e regulamentar favorável
  • c. Custo de aquisição decrescente

 

 

1. O que é a energia solar?

 

A energia solar é "simplesmente" a conversão do recurso natural da radiação solar (luz e/ou calor) em energia que pode ser utilizada no dia-a-dia: corrente elétrica ou calor. Evita o consumo de combustíveis fósseis tais como gás, óleo combustível ou eletricidade de centrais nucleares. Outra vantagem é que este recurso é gratuito, inesgotável e disponível em todo o mundo. 

 

As únicas desvantagens são o custo de aquisição por vezes elevado das instalações e a necessidade de armazenar a energia excedente que não pode ser consumida imediatamente. No caso de auto-consumo exclusivo, é aconselhável utilizar uma bateria solar para adiar o uso de eletricidade.

 

 

2. Como funciona a energia solar?

 

Os consumidores estão familiarizados com a energia solar, mas estão menos acostumados com o seu funcionamento. Devido ao elevado preço de compra dos sistemas, muitos consumidores não têm tempo para aprender sobre as opções disponíveis. Por exemplo, é comum pensar que existe apenas um tipo de painel solar. No entanto, não é este o caso e é possível escolher o equipamento mais adequado às suas necessidades, ao seu consumo e à sua localização geográfica.

 

 

Painéis solares fotovoltaicos

Estes são os painéis mais comuns e conhecidos. O princípio básico dos painéis fotovoltaicos é converter a luz solar numa corrente elétrica directa.

 

A superfície dos painéis solares é coberta com células fotovoltaicas semi-condutoras (geralmente silício). Os eletrões no silício começam a mover-se e a circular no interior do painel quando entram em contacto com os fotões dos raios solares. Este movimento é possível graças à presença de um pólo negativo e um positivo na composição do painel (tal como uma bateria). 

 

O movimento dos electrões do silício entre os dois pólos do painel cria uma corrente eléctrica directa. Para ser utilizável na rede elétrica, é necessário utilizar um inversor que converte esta corrente contínua produzida em corrente alternada.

 

É então possível escolher entre vários modos de consumo:

  • utilizando esta electricidade por conta própria, fornecendo diretamente o edifício em questão (autoconsumo);
  • revender toda a energia produzida para transformar a instalação numa fonte adicional de rendimento;
  • abastecer a sua casa com parte da electricidade produzida e revender o excedente não imediatamente consumido.

 

 

Painéis solares térmicos

Menos conhecidos, os painéis solares térmicos não produzem eletricidade. Em vez disso, o calor produzido pelos raios solares é recuperado para uso doméstico (ou outro). 

 

A superfície dos painéis solares é feita de um material de alta inércia para armazenar um máximo de calor. Os colectores podem tomar a forma de placas de metal escuro ou directamente de tubos de plástico preto (não vidrados). Esta última opção reduz a vida útil dos painéis, uma vez que os tubos que contêm o líquido não estão protegidos das influências externas habituais.

 

O calor recuperado é transferido para um fluido de transferência de calor que é depois utilizado para água quente doméstica, água para a rede de aquecimento do edifício (aquecimento por chão radiante ou radiadores) ou para a água de uma piscina. Também é possível encontrar colectores de ar que impulsionam o ar quente no interior do edifício para o aquecer da forma de ar condicionado reversível.

 

Note-se que, dependendo da área geográfica e do clima associado, a instalação de painéis solares térmicos poderia ser mais ou menos eficiente. Directamente ligado à temperatura exterior, o possível desempenho deste equipamento deve ser estudado por um profissional do sector antes de ser implementado. Na ausência de bom desempenho, pode-se optar por um sistema que utilize energia geotérmica (calor do solo), que é muito menos sensível a variações de temperatura exterior.

 

 

Painéis solar híbridos

Os painéis solares híbridos, ainda não muito difundidos e pouco conhecidos, combinam as duas tecnologias anteriores num único produto. São portanto capazes de produzir tanto calor como eletricidade (princípio da co-geração). O lado superior é revestido com células fotovoltaicas e é responsável pela produção de eletricidade. O lado posterior contém os colectores térmicos que aquecem o fluido ou o ar de transferência de calor.

 

Tal como os painéis térmicos, existem painéis solares híbridos de ar (aerovoltaico) e água. A presença de ar ou água nos painéis fotovoltaicos impede o sobreaquecimento do equipamento e melhora o seu desempenho.

 

A desvantagem dos sistemas híbridos é o seu custo de aquisição relativamente elevado e a sua maior sensibilidade às variações de temperatura.

 

 

3. Os benefícios da energia solar

 

Uma abordagem sustentável

A energia solar é uma alternativa ao consumo de combustíveis fósseis, responsáveis por tensões geopolíticas e emissões de dióxido de carbono (CO2). A radiação solar é livre, inesgotável e disponível em toda a parte da Terra. 

 

Embora a construção e transporte de painéis solares tenha um impacto no ambiente, isto é mais do que compensado pelo seu desempenho. Uma vez instalados, os painéis não geram quaisquer gases com efeito de estufa e produzem energia limpa. A sua composição também lhes permite serem quase inteiramente recicláveis no final da sua vida. Finalmente, a energia solar pode ser utilizada para produzir hidrogénio verde. Outra fonte de energia sustentável com muitas utilizações possíveis (por exemplo, armazenamento ou transporte de eletricidade). 

 

Para que a inclusão da energia solar seja totalmente eco-responsável, esta deve ser combinada com uma arquitectura sustentável. O objectivo é utilizar a composição e a arquitectura dos edifícios para os tornar energeticamente eficientes. 

 

 

Um contexto político e regulamentar favorável

Num contexto de transição ecológica, a RE 2020 (regulamento ambiental) está gradualmente a substituir a RT 2012 em novos edifícios. Este texto visa reduzir drasticamente as necessidades energéticas dos edifícios, mas também avançar para edifícios auto-suficientes em termos energéticos. Com isto em mente, o consumo de energia não renovável é limitado e os proprietários dos edifícios são encorajados a escolher a energia produzida a partir de recursos renováveis ou materiais de origem biológica (por exemplo, aquecimento a lenha). 

 

A renovação energética das habitações tem sido também uma prioridade nacional claramente declarada pelo governo há vários anos.

 

Este ambiente político e regulamentar é, portanto, muito favorável para considerar repensar o consumo de energia da sua casa.

 

 

Custo de aquisição decrescente

Durante os últimos dez anos, o custo de aquisição de sistemas solares caiu drasticamente. As técnicas de produção estão a tornar-se cada vez mais sofisticadas e o número de fabricantes que oferecem tais produtos está a aumentar. Ao mesmo tempo, o preço dos componentes também está a baixar, permitindo que os custos de fabrico sejam reduzidos passo a passo.

 

Ao mesmo tempo que os preços estão em queda, o desempenho do produto está a melhorar. Como resultado, o tempo necessário para tornar uma instalação rentável é menor do que antes, levando os consumidores a considerar cada vez mais seriamente a energia solar nas suas casas. 

 

Finalmente, com a subida constante dos preços da energia, a escolha da energia solar reduz a dependência dos fornecedores tradicionais de electricidade. Além de ser amiga do ambiente, a energia solar evita ser sujeita a repetidos aumentos de taxas, tornando a operação mais rentável ano após ano. 

 

Se estiver a considerar instalar painéis solares, não hesite em procurar aconselhamento profissional. Existe uma vasta gama de produtos no mercado e nem todas as soluções podem ser adequadas ao seu edifício ou orçamento. Um instalador qualificado poderá também ser capaz de lhe falar sobre subsídios governamentais que possam estar disponíveis para reduzir o seu investimento inicial.

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