ENERGIA SOLAR

O Sol, a estrela do nosso sistema solar, situado a cerca de 150 milhões de quilómetros da Terra, fornece energia ao nosso planeta sob a forma de radiação com uma intensidade média de 1362 W/m2.

A radiação solar ao atravessar a atmosfera terrestre sofre absorções e reflexões. Parte da radiação solar que chega à atmosfera é reenviada para o espaço. No final, apenas cerca de 47% da energia que atingiu a atmosfera é absorvida pela Terra.

Esta radiação disponível à superfície terrestre divide-se em três componentes:

- Directa: a que vem "directamente" desde o disco solar;

- Difusa: a proveniente de todo o céu excepto do disco solar, das nuvens, gotas de água, etc;

- Reflectida: proveniente da reflexão no chão e dos objectos circundantes.

A soma destas três componentes é denominada como radiação global.

Conversão da energia

A energia solar pode ser utilizada de duas formas:

- Activa: transformação dos raios solares noutras formas de energia: térmica e Eléctrica ou Fotovoltaica.

- Passiva: utilização da energia para aquecimento de edifícios

Energia Solar Térmica Activa


Qualquer objecto exposto à radiação solar aquece. Simultaneamente, há perdas por radiação, convecção e condução, que aumentarão com a temperatura do corpo.

A uma determinada altura as perdas térmicas igualam-se aos ganhos devido a energia incidente, atingindo-se a temperatura de equilíbrio.

É possível mudar as condições do equilíbrio ao extrair-mos continuamente uma parte do calor produzido.Todas estas trocas energéticas são possíveis, utilizando um painel solar .

Vantagens:
Factores como a elevada poupança de energia, grande disponibilidade de tecnologia, fazem deste tipo de energia um dos mais comuns e vantajosos entre as energias renováveis

Desvantagens:
O elevado investimento inicial na

instalação dos painéis solares, é o maior entrave ao desenvolvimento deste tipo de energia.

Principais aplicações:
- Aquecimento de água para usos domésticos, industriais, piscinas etc.- Aquecimento ou arrefecimento de ambientes

Energia Solar Fotovoltaica Activa


A conversão directa da energia solar em energia eléctrica envolve a transferência da radiação incidente do sol (fotões) para os electrões da estrutura atómica de um painel fotovoltaico.

Durante a conversão da energia solar em eléctrica, dá-se um efeito chamado Fotovoltaico:

O efeito fotovoltaico é a emissão de electrões por um material, geralmente metálico, quando exposto a uma radiação electromagnética (como a luz). Ele pode ser observado quando a luz incide numa placa de metal, literalmente arrancando da placa electrões. Esse efeito é bem observado quando se coloca algum objecto de metal no microondas.

Os electrões que giram à volta do núcleo são aí mantidos por forças de atracão. Se a estes for fornecida energia suficiente, eles abandonam as suas órbitas. O efeito fotovoltaico implica que, normalmente sobre metais, se faça incidir um feixe de radiação com energia superior à energia de remoção dos electrões do metal, provocando a sua saída das órbitas.

Para obter uma corrente eléctrica é criada uma estrutura de separação dos portadores de carga, com a intervenção do campo eléctrico interno, antes de se recombinarem. Segue-se a extracção das cargas em corrente contínua para utilização.

Vantagens:
A quase total ausência de poluição para o ambiente, fazem desta energia uma das mais promissoras fontes de energias renováveis.

Desvantagens:
O seu baixo rendimento em conversão da energia solar em energia eléctrica como também os elevados custos de produção de painéis são as principais desvantagens desta fonte de energia.

Principais aplicações:

- Electrificação remota - fornecimento de energia eléctrica a lugares remotos
- Sistemas autónomos como bombeamento de água, sinalização, alimentação de sistemas de telecomunicações, entre outros
- Integração em edifícios
- Veículos - ainda em fase de investigação

Energia Solar Passiva

O calor resultante da radiação solar pode ser aproveitado para o aquecimento de edifícios sem necessidade de recorrer a sistemas activos que consomem energia.

Este aproveitamento é conseguido através da arquitectura do edifício combinando correctamente o aproveitamento dos raios solares ao longo do dia e do ano, a acumulação de calor na estrutura, o controlo do fluxo de calor através da estrutura do edifício e a ventilação natural.

Vantagens:
O baixo custo, como o bom planeamento e orientação do edifício que podem resultar consumos energéticos evitados até 40%.

Principais aplicações:
Quanto às possíveis aplicações, em qualquer edifício habitacional, de escritórios ou industrial, podem ser aplicadas soluções de eficiência energética e de energia solar passiva.




EM PORTUGAL:

Portugal é um dos países da Europa com maior disponibilidade de radiação solar. Uma forma de dar ideia desse facto é em termos do número médio anual de horas de Sol, que varia entre 2.200 e 3.000 para Portugal e, por exemplo, para Alemanha varia entre 1.200 e 1.700 h.

Estima-se, para Portugal, a existência de um total de 225.000 m² de colectores térmicos instalados, tendo o mercado uma reduzida expressão nos últimos anos, traduzida em apenas cerca de 5.000 m²/ano.

Quanto ao Fotovoltaico, as principais aplicações em Portugal centram-se nas áreas das telecomunicações, sinalização, electrificação rural e bombagem de água para irrigação.

O país, devido às suas condições climáticas, possui excelentes condições para a conversão fotovoltaica com índices de produção entre os 1000 e os 1500 kWh por ano, por cada kWp instalado.

São várias portanto vários os motivos que levam ao fraco desenvolvimento nacional desta tecnologia:

- Falta de informação específica sobre as razões do interesse e as possibilidades desta tecnologia junto dos seus potenciais utilizadores

- Elevado investimentos iniciais, desencorajando a adopção deste tipo de tecnologia

- Insuficiência e inadequação das medidas de incentivo entre outras.

Entretanto, muitos países fizeram notáveis avanços na promoção desta tecnologia já banalizada em alguns deles. Mesmo em Portugal, para além dos mais variados equipamentos importados, já existem hoje alguns colectores solares térmicos de tecnologia portuguesa, havendo indústria nacional que pode contribuir com o fabrico de equipamentos de qualidade.

No entanto, a situação do mercado em Portugal até aqui, porém, tem contrastado com a tendência de expansão que se observa na maior parte dos restantes países europeus. A título de comparação, a Alemanha ou mesmo a Grécia, cujas condições económico – sociais são bastante semelhantes às nossas, possuem mercados internos anuais de solar térmico, dezenas de vezes superiores ao nosso, com cerca de 3 milhões de m² de colectores térmicos instalados.