Energia Solar Térmica e Energia Solar Fotovoltaica

RESUMO

CEPEL – CRESESB, Manual de Engenharia para Sistemas Fotovoltaicos. Rio de Janeiro – Março – 2014

CAPITULO I - Energia Solar Térmica e Energia Solar Fotovoltaica

O Manual de Engenharia para Sistemas Fotovoltaicos foi criado em 1992 a partir da necessidade de fomentar, discutir e difundir questões ligadas à tecnologia solar fotovoltaica no Brasil. A energia solar hoje é uma das alternativas energéticas mais promissoras para prover a energia necessária ao desenvolvimento humano, dentre as diversas aplicações da energia solar junto ao meio ambiente, podemos destacar duas, a energia solar térmica e a produção de energia elétrica através de placas fotovoltaicas.

A energia solar térmica implica quantidade de energia que um determinado corpo é capaz de absorver, sob a forma de calor, a partir da radiação solar incidente no mesmo. Aquecedores de fluidos (líquidos ou gasosos) como são conhecidos os equipamentos que são utilizados para captação e armazenamentos desse tipo de energia se dividem em duas modalidades os coletores concentradores e coletores planos. Os coletores concentradores são aplicados em temperaturas superiores a 100°C, utilizado principalmente para acionamento de turbinas para produção de eletricidade em alta escala. Já os coletores planos são utilizados fundamentalmente para aplicações residenciais e comerciais em baixa temperatura (por volta de 60°C), tais como: água aquecida para banho, aquecimento de piscinas, água aquecida para limpeza em hospitais e hotéis, etc.

O Relatório da Situação Global das Renováveis lançado no final de 2011 estima que cerca de 200 milhões de residências no mundo usam coletores solares para aquecimento de água, ocupando uma área aproximada de 330 milhões de m2. O Brasil representa cerca 2,57% desta área sendo 8,49 milhões de m2. Esse elevado numero de residências que estão optando pelo uso da energia solar térmica se da devido as vantagem acoplada a esse sistema na qual otimiza a possibilidade de serem instalados juntamente com sistemas de armazenamento de calor para uso em outros horários, quando não há incidência solar, possibilita a integração com outras aplicações que necessitem de energia térmica. Isso traz uma maior flexibilidade na geração de energia, em comparação aos sistemas fotovoltaicos.

A energia solar fotovoltaica foi descoberta 1839 por Edmond Becquerel, e tem aplicação obtida através da conversão direta da luz em eletricidade, sendo a célula fotovoltaica, um dispositivo fabricado com material semicondutor como silício monocristalino (m-Si) e silício policristalino (p-Si). Inicialmente, o desenvolvimento da tecnologia apoiou-se na busca, por empresas do setor de telecomunicações, de fontes de energia para sistemas instalados em localidades remotas.

Embora abundante na Terra, a energia solar para produção de energia elétrica ainda é pouco utilizada. O custo das células fotovoltaicas é, ainda hoje, um grande desafio para a indústria e o principal empecilho para a difusão dos sistemas fotovoltaicos em larga escala. No entanto, a tecnologia fotovoltaica está se tornando cada vez mais competitiva, em razão, dos seus custos decrescentes, e custos crescentes das demais formas de produção de energia, aplicando diretamente em fatores que eram anteriormente ignorados, como a questão dos impactos ambientais.

Nos países desenvolvidos este cenário vem mudando, devido a fortes incentivos de governos e empresas privadas para a instalação de sistemas fotovoltaicos. Nos últimos

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