Os sistemas fotovoltaicos de captação de energia solar estão em franca expansão. Quando você for aderir a essa tecnologia, esteja informado sobre como funciona o sistema off-grid de energia solar para saber se esse é o modelo ideal para você.
O que antes era caro e de difícil acesso, hoje está se popularizando com a redução dos custos dos equipamentos e políticas governamentais de incentivo ao uso de tecnologias limpas. A energia solar já é uma realidade nos lares e comércios de muitos brasileiros.
O aproveitamento da energia solar foi pensado, primeiramente, como uma solução energética para locais isolados onde não havia acesso a redes elétricas. Nesses locais, eram instalados os sistemas isolados, ou sistema off-grid de energia solar, que funcionam de forma autônoma, sem prescindir de uma rede de distribuição de energia.
Os principais exemplos de utilização do sistema off-grid de energia solar são os satélites artificiais (de telecomunicações, meteorológicos e até de espionagem) orbitando o nosso planeta. Todos são alimentados eletricamente por painéis
solares – um dos componentes do sistema fotovoltaico implementado no satélite.
Ao pensar a tecnologia para o uso urbano, desenvolveu-se sistemas mais funcionais para as necessidades do meio. Surge, assim, o sistema on-grid, conectado à rede elétrica da concessionária local.
A criação dos sistemas on-grid só foi possível após a invenção dos inversores para ligar diretamente os painéis solares fotovoltaicos à rede, sem que a energia passasse por um banco de baterias.
Sem a necessidade de armazenar a energia produzida, o sistema on-grid ocupa menos espaço e tem o custo um pouco inferior ao sistema off-grid de energia solar.
O passo seguinte foi pensar sistemas híbridos que sejam capazes de armazenar energia como sistema off-grid de energia solar, além de também estar conectado à rede. A vantagem desse sistema é a autonomia em situações de falta de fornecimento de energia pela concessionária. Mas, aqui no Brasil essa modalidade ainda não está homologada.
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Mas como funciona a energia solar?
Para conhecer o funcionamento do sistema off-grid de energia solar, antes você precisa entender como se dá o processo de captação da luz solar e transformação em energia elétrica.
A luz solar é uma fonte limpa, gratuita, abundante e praticamente infinita de energia. Com tantos benefícios é impossível não pensar em formas de aproveitá-la para produção de energia elétrica.
A transformação da energia solar em energia elétrica pode se dar através de dois efeitos: fotovoltaico e o termoelétrico. Esses fenômenos ocorrem quando a luz solar incide em determinados materiais semicondutores.
O efeito termoelétrico tem como característica o surgimento de uma diferença de potencial provocada pela união de dois metais quando estão a uma temperatura mais elevada do que as extremidades dos fios.
O efeito fotovoltaico ocorre através da agitação dos elétrons na presença da luz do sol. Atualmente, o silício é o material mais adequado para a conversão da radiação solar em energia elétrica. Os materiais usados nessa conversão são
habitualmente chamados de células solares ou fotovoltaicas.
A energia captada nas placas solares é convertida da corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA) pelo inversor, para então poder ser utilizada. Aqui que os sistemas fotovoltaicos se diferenciam, já que no sistema on-grid a energia é injetada na rede elétrica da distribuidora, enquanto que no sistema off-grid essa energia é armazenada.
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Afinal, como funciona o sistema off-grid de energia solar?
Como já vimos, o sistema off-grid de energia solar funciona de forma
autônoma, à parte da rede elétrica. A alimentação dos aparelhos domésticos e eletrônicos que utilizarão a energia se dá de forma direta.
No sistema off-grid, a energia solar é captada através do efeito fotovoltaico nos painéis solares, convertida em corrente alternada no inversor e armazenada nas baterias. E, devido esse armazenamento, a energia solar pode ser utilizada
em dias chuvosos, nublados e durante a noite.
Um sistema off-grid de energia solar pode ser projetado para alimentar qualquer tipo de carga, qualquer valor de potência e qualquer montante de energia.
As principais aplicações do sistema off-grid de energia solar são: sistema de bombeamento de água, eletrificação rural, eletrificação de cercas, postes de iluminação, sistemas de telecomunicações, radares, postos de saúde, geladeiras de vacinação, entre outros.
E como é composto o sistema off-grid de energia solar?
O sistema off-grid de energia solar é composto dos seguintes elementos:
1 – Placas solares: São os painéis que transformam a radiação solar em energia elétrica de corrente contínua com o objetivo de carregar as baterias e/ou alimentar certas cargas instantaneamente. É possível utilizar quantos painéis forem necessários de acordo com as exigências do dimensionamento.
2 – Baterias: As baterias são utilizadas para armazenar a energia elétrica para os momentos que não haja luz solar.
3- Controladores de carga: Componente eletrônico que gerencia a carga impedindo cargas e descargas intensas que prejudiquem a bateria e o sistema como um todo.
4 – Inversores: é o componente responsável pela transformação da corrente contínua gerada pelas placas solares e armazenada nas baterias em corrente alternada, possibilitando a utilização da energia elétrica em equipamentos feitos para operar ligados à rede elétrica.
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Vantagens do sistema off-grid de energia solar
Atualmente a utilização do sistema off-grid de energia solar é, sobretudo, para levar energia a localidades não atendidas pela rede elétrica, ou para manter algum equipamento fora da rede, de forma a continuar operando mesmo quando há falta de energia na rede pública.
No início dos anos 2000, com os incentivos à universalização da energia elétrica, em especial através do Programa Luz para Todos, muitas distribuidoras que atendem às zonas rurais do Brasil adotaram os pequenos sistemas fotovoltaicos como fonte de energia, conseguindo atender a comunidades muito distantes dos centros urbanos e onde o custo de levar as redes seria muito alto.
Além da principal vantagem de levar energia onde as concessionárias não chegam, o sistema off-grid de energia solar proporciona a diminuição do consumo de combustíveis fósseis e de emissão de gás carbônico, o aumento da disponibilidade de energia e até a redução de risco de acidentes.
Pronto, agora que você já domina o funcionamento do sistema off-grid de energia solar. Gostou desse conteúdo? Então, não deixe de compartilhar nas suas redes sociais. Até a próxima!