Como gerar eletricidade graças à energia solar (células fotovoltaicas e painéis solares)

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O Sol fornece energia renovável que é limpa, relativamente fácil de operar e geralmente segura. Neste artigo, você aprenderá tudo o que precisa saber para poder usá-lo para alimentar sua casa ou eletrodomésticos quando acampar ou fazer caminhadas. Este artigo fornece informações sobre como escolher um sistema fotovoltaico destinado a produzir eletricidade que pode ser usada de várias maneiras.Com energia elétrica de uma instalação solar, você pode aquecer sua casa, aquecer água para cozinhar ou tomar banho, alimentar seu laptop ou TV LCD, carregar seus dispositivos móveis, iluminar uma sala por horas e fazer muitas outras coisas. Cabe a você descobrir os inúmeros usos que podem ser feitos da energia solar capturada por um sistema fotovoltaico.

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   Defina um orçamento. Em geral, você precisa investir muito dinheiro quando começa a instalar um sistema operacional de energia solar, mas geralmente vale a pena, pois a energia coletada posteriormente é abundante e gratuita. Antes de comprar o equipamento necessário para sua instalação solar, é importante que você faça uma avaliação de todas as despesas que terá que fazer a curto, médio e longo prazo para saber se é provável que seu projeto seja rentável. Se você acha que seu projeto custará uma parte significativa do seu salário mensal por um período de vários meses, certifique-se de que isso não cause problemas financeiros se a instalação não funcionar conforme o planejado.
   • O uso de energia solar pode economizar muito dinheiro, especialmente quando comparado ao uso de fontes ineficientes, como óleos (lâmpadas). Isso pode economizar muito tempo, permitindo o uso de ferramentas elétricas, nas quais você só pode usar ferramentas manuais. Se sua instalação for particularmente produtiva, você pode esperar ganhar dinheiro vendendo seu excesso de energia. No entanto, você não deve considerar esses benefícios potenciais em sua avaliação da lucratividade de sua instalação solar até ter certeza de que tudo funcionará corretamente. Se você pode financiar seu projeto, pode considerá-lo para determinar se uma instalação solar será ou não rentável para você, desde que você não confie no cenário mais otimista.

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   Determine se você precisa de um sistema de energia portátil simples ou de uma instalação mais complexa e versátil. Um sistema portátil alimentado por energia solar, como uma lâmpada solar ou carregador solar para celular, é mais barato e menos complicado, requer pouca manutenção e nenhum trabalho de instalação. Por outro lado, um sistema composto por vários elementos separados (que você pode comprar como um kit) é economicamente mais atraente a longo prazo, pois permite alimentar muitos eletrodomésticos. Além disso, você pode ganhar dinheiro com um sistema solar versátil, composto por painéis largos, pesquisando para aproveitar os melhores preços em um mercado muito competitivo.
   • Existem dispositivos independentes que têm várias funções e podem, por exemplo, servir como lâmpada, rádio e carregador de celular.
   • Se você nunca instalou um sistema solar, pode optar por um dispositivo com baixo consumo de eletricidade e alimentado por energia solar como uma pequena lanterna. Isso permitirá que você veja pelo menos os grandes benefícios e algumas desvantagens relacionadas ao uso da energia solar.
   • Se você mora em um local onde o risco de roubo é relativamente alto, lembre-se de que pequenos ladrões estão interessados ​​apenas em dispositivos autônomos, que são colocados na borda de uma janela e que a instalação de grandes painéis solares pode ser alvo de ladrões organizado em bandas.

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   Aprenda a conhecer os diferentes elementos que compõem um sistema de exploração de energia solar.
   • o painéis solares consistir em células solares que capturam os raios do sol. Essas células geralmente produzem uma tensão constante. Por outro lado, a intensidade da corrente que gera tende a variar com a quantidade de luz que eles recebem. A tensão total e a potência dos painéis dependem de como as células foram conectadas. Essa corrente variável não pode ser usada para alimentar a maioria dos aparelhos elétricos que exigem uma corrente constante com uma intensidade bem definida para funcionar corretamente. Você pode até danificar seus dispositivos se conectá-los aos terminais de uma instalação solar que não esteja equipada com dispositivos eletrônicos projetados para estabilizar as correntes geradas pelos painéis solares.
   • Você deve usar um regulador de carga que estabilizará a corrente produzida pelos coletores solares e controlará a carga e a descarga da bateria da sua instalação.
   • um bateria solar é composto de muitas células que fornecem uma baixa voltagem. O termo bateria pode significar um formato simples de bateria recarregável RC6, várias células formando um formato de bateria recarregável RC22 (bateria de 9 volts), mas quando se trata de acumulador solar, refere-se a muitas células que são colocadas em série para gerar uma tensão relativamente grande e suficiente para operar os outros componentes da instalação solar. A bateria armazena energia solar na forma de eletricidade, que pode ser restaurada quando a radiação solar se enfraquece ou quando os aparelhos elétricos exigem uma grande quantidade de corrente em um tempo relativamente curto. A instalação solar pode fornecer energia diretamente da bateria ou através do controlador de carregamento, que controla a estabilidade da descarga da bateria para proteger o equipamento conectado. A energia da bateria CC e de baixa tensão também pode ser convertida em corrente alternada padrão (50 Hz), alta tensão (120 ou 240 volts), adequada para a maioria dos eletrodomésticos.
   • A conversão da corrente contínua fornecida pela bateria em corrente alternada é realizada peloinversor que geralmente possui um dispositivo eletrônico capaz de aumentar a tensão. Às vezes, o controlador de carregamento e o inversor são incorporados em uma caixa.
   • A corrente alternada gerada pelo inversor pode ser usada para alimentar vários aparelhos elétricos como lâmpadas, câmeras, ferramentas, entre outros.
   • Escolha entre fios elétricos adaptado às intensidades e tensões de corrente que serão aplicadas a eles. Se você deseja conectar aos terminais do seu sistema solar apenas um dispositivo elétrico simples que consiste, por exemplo, em algumas lâmpadas que requerem apenas baixa voltagem, você pode fazer a conexão apenas com fios. Caso contrário, você deve adicionar outros dispositivos elétricos.
   • Muitos dispositivos precisam estar conectados a tomado ou exigir o uso de um interruptor. Instale itens que atendam aos padrões elétricos em sua área e possam ser usados ​​com a maioria dos aparelhos disponíveis no mercado.
   • Você pode adicionar à sua instalação um sistema de proteção como um quebrador convencional ou magnetotérmica ou simples fusível quem cortará o circuito se a corrente repentinamente se tornar irregular. Esse sistema pode proteger seus dispositivos elétricos contra sobretensões e impedir um incêndio. Se você usar um ou mais fusíveis, verifique sempre se tem reserva suficiente para substituir rapidamente aqueles que podem queimar.

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   Decida a característica principal que seu sistema solar deve ter. Deseja que seu sistema seja simples, robusto, capaz de armazenar uma grande quantidade de eletricidade ou particularmente eficiente?
   • Se você procura simplicidade primeiro, pode obter um kit que inclui todos os componentes do seu sistema em uma caixa. Você deve poder fazer a edição sem precisar envolver um técnico, apenas seguindo as instruções no livreto que acompanha o kit.
   • Você pode dar prioridade à longevidade escolhendo material muito robusto. O equipamento solar geralmente é fabricado para durar muito tempo, mas você pode ser mais exigente e encontrar equipamentos extremamente sólidos que foram projetados para serem instalados em locais particularmente inóspitos. Se você mora em uma área longe de tudo, escolha um sistema simples e verifique se você tem peças de reposição desde o início. Por exemplo, sempre tenha uma bateria sobressalente, caso a instalada no sistema falhe.
     • Se você mora em uma área remota, escolha produtos conhecidos por sua robustez e deixe a qualidade da garantia e o serviço de devolução em segundo.
   • Se você precisar instalar seus painéis solares em um local onde não sejam protegidos do clima, verifique se as células solares e outros componentes relativamente frágeis estão montados atrás de uma película protetora espessa e perfeitamente selada que os protege de poeira, mofo, sal, etc. Às vezes, podem ser necessários orifícios de drenagem para evitar excesso de umidade. Se você mora em um ambiente em que o risco de roubo é alto, instale todos os equipamentos que tenham algum valor em um local de difícil acesso (como um teto alto). Escolha painéis protegidos por uma camada grossa e muito forte de vidro ou plástico que resista a vandalismo.
   • Você também pode priorizar a capacidade de armazenamento de eletricidade. Sistemas com painéis solares muito grandes geralmente permitem muito mais armazenamento de energia do que aqueles com painéis pequenos. Não é necessariamente interessante ter mais energia para um sistema de iluminação. Fornecer mais eletricidade a esse sistema para melhorar a atmosfera teria o efeito colateral de aumentar significativamente a quantidade de energia desperdiçada. Por outro lado, um excedente de energia sempre pode ser útil para operar dispositivos como computadores, que são relativamente gananciosos em energia elétrica.
   • Você pode optar por priorizar a eficiência da sua instalação solar. Quanto mais eficiente o seu sistema, mais energia é capaz de aproveitar a energia que recebe do Sol e mais rápido você paga pelo seu investimento.

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   Escolha os componentes para o seu sistema que melhor se adequam às suas necessidades. Um elemento relativamente barato, como a bateria, não deve limitar a capacidade do sistema como um todo e deve, em particular, explorar o potencial das células solares. Se você comprar um sistema completo, verifique se a combinação de componentes é consistente e se nenhum elemento é subutilizado. Se as capacidades de um sistema forem reduzidas ou se alguns de seus componentes não forem robustos, compre apenas se essas fraquezas forem compensadas por um preço muito interessante ou por uma característica particularmente vantajosa, como uma massa fraca.
   • Certifique-se de que os principais componentes do sistema estejam em conformidade com os padrões e de que seu uso não seja limitado pelos padrões específicos do fabricante. Por exemplo, seu sistema deve fornecer tomadas padrão para conectar novos componentes e tensões que podem ser gerenciadas pelos controladores de carga encontrados no mercado.

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   Escolha painéis solares. Existem diferentes tipos de células fotovoltaicas que exploram mais ou menos eficientemente a energia solar ou se deterioram mais ou menos rapidamente ao longo do tempo. Se o espaço necessário para instalar células solares não limitar sua escolha, opte por células robustas que permanecerão funcionais por um longo tempo, mesmo expostas ao tempo, que sejam eficazes (com uma quantidade relativamente grande de energia elétrica produzida para uma quantidade de energia solar) recebida) e fornecer eletricidade a um preço relativamente baixo por watt.
   • Se um sistema multifuncional lhe parecer bom, verifique se as células fotovoltaicas têm capacidade suficiente para fazê-lo funcionar com eficiência. Como os painéis solares são muito caros, os fornecedores de sistemas fotovoltaicos tendem a reduzir seu tamanho em produtos multifuncionais. Um dia de carregamento deve ser suficiente para usar o sistema por um dia, como manter a luz acesa por horas após o anoitecer ou carregar completamente a bateria de um dispositivo móvel.

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   Escolha uma bateria apropriada para o seu sistema. A capacidade de uma bateria é dada em Watts-hora (Wh). Por exemplo, um modelo de 100 Watts / hora requer 20 horas de carregamento a 5 watts para ser totalmente recarregado (de fato, um pouco mais devido a perdas) e pode fornecer 25 watts por 4 horas. As grandes instalações costumam usar várias baterias conectadas em paralelo. Existem vários tipos de baterias que diferem em tamanho, potência e preço, como é o caso das células solares. A bateria em um sistema deve ter uma capacidade grande o suficiente para armazenar pelo menos a quantidade de energia elétrica fornecida pelos painéis solares por um dia inteiro. As baterias não devem ser recarregadas muito rapidamente. É por isso que você precisa garantir que a bateria de um sistema consiga absorver a quantidade máxima de energia que o sistema pode fornecer por unidade de tempo.
   • As baterias de chumbo / ácido são baratas, com base em suas capacidades e vida útil, mas não são recomendadas para uso em sistemas portáteis, pois contêm substâncias perigosas. Às vezes é necessário atualizar suas células adicionando água destilada.
   • Você não deve usar uma bateria padrão (de carro) para armazenar a energia elétrica fornecida por um sistema fotovoltaico. Por outro lado, as baterias de chumbo-ácido com descarga profunda são bastante adequadas, porque são projetadas para serem amplamente descarregadas regularmente, o que não é o caso das baterias de automóveis, que servem principalmente para fornecer alta energia elétrica no momento da instalação. inicialização.
   • As baterias de chumbo / ácido e gel são mais seguras que as baterias de chumbo / ácido convencionais porque são vedadas, o que reduz bastante o risco de vazamentos de ácido. Embora eles custem mais do que as baterias padrão de chumbo / ácido, eles são baratos, considerando suas capacidades. Eles também são um pouco mais pesados ​​que as baterias sem chumbo.
   • As baterias de chumbo / ácido podem deteriorar-se quando descarregadas profundamente, sobrecarregadas ou quando são frequentemente descarregadas. Como regra geral, as baterias de dispositivos portáteis devem ser recarregadas muito rapidamente assim que o indicador de carga ficar vermelho. O controlador de carregamento de um sistema fotovoltaico permite evitar sobrecargas e descargas profundas.
     • É necessário aguardar a descarga de uma bateria de níquel-cádmio antes de recarregá-la. Baterias desse tipo agora estão em grande parte obsoletas.
   • As baterias de níquel-hidreto metálico (NiMH) são vedadas, geralmente seguras e têm uma vida útil muito longa. São mais caras e mais leves que as baterias de chumbo / ácido por unidade de energia armazenada e, portanto, são recomendadas para dispositivos portáteis. Eles estão disponíveis nos formatos "RC03", "RC6" e "RC20S" e, se você possui um sistema fotovoltaico, adquira um carregador de bateria (que pode ser conectado a uma saída do seu sistema solar) em vez de carregador solar que não será eficaz.
     • As baterias NiMH padrão ficam vazias em um mês para que não sejam usadas enquanto os modelos de ciclo lento levam mais de um ano para esvaziar.
     • As baterias maiores que o "RC6", como "RC14S" e "RC20S", são baratas e têm capacidade de vários mAh. Leve isso em consideração quando precisar escolher uma bateria, pois elas podem muito bem atender às suas necessidades.
   • As baterias de íon de lítio são caras, mas muito leves. Eles são recomendados para equipar dispositivos móveis caros, como laptops.

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   Escolha um controlador de carregamento. Este dispositivo eletrônico deve ser totalmente compatível com o tipo de bateria (NiMH, chumbo / ácido, gel, etc.) que equipa sua instalação solar. Você também precisa considerar a capacidade da bateria ou baterias que armazenam a energia elétrica gerada pelo seu sistema. Se você tiver mais de uma bateria, escolha um regulador compatível com elas, porque o preço desse dispositivo é reduzido em comparação ao das baterias.
   • O controlador fornece funções importantes como proteção contra sobrecarga, sobretensão e descarga profunda.
   • Em geral, o controlador de um sistema multifuncional oferece funções de proteção muito boas que evitam recarregar e descarregar a bateria muito rapidamente. No entanto, deve-se sempre verificar se protege a bateria contra descargas profundas, principalmente se for do tipo chumbo / ácido (com gel ou não).

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   Escolha um inversor (apenas para um sistema de energia CA). Descubra que tipo de ondas ele gera. Produz verdadeiras ondas senoidais (aquelas que os geradores térmicos produzem)? Essas ondas são sempre preferíveis às ondas senoidais modificadas que podem danificar os dispositivos eletrônicos mais sensíveis. Escolha um inversor que possa alimentar os dispositivos elétricos que você usa ao mesmo tempo. A quantidade de watts de saída não é a que mais afeta o preço, portanto, não hesite em usar um modelo poderoso que lhe dará mais margem de manobra.

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    Aprenda a conectar sua instalação ou use um eletricista (de preferência) familiarizado com sistemas fotovoltaicos. A eletricidade é uma área complexa; portanto, mesmo se você estiver determinado a instalar o seu sistema, não rejeite a idéia de usar um eletricista. Um profissional familiarizado com os sistemas fotovoltaicos pode economizar muito tempo.

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    Obtenha dispositivos que facilitem seu trabalho.
    • As lâmpadas fluorescentes são baratas, potentes, compactas e têm uma vida útil muito longa. Os LEDs (diodos emissores de luz) são muito robustos, mas são particularmente caros na gama de modelos poderosos. Eles são particularmente adequados para lanternas e lanternas. Combine-os com difusores prismáticos e vários sistemas de reflexão para aproveitar ao máximo.
    • Use um laptop para testar a capacidade do seu sistema fotovoltaico para alimentar esse dispositivo. Um computador com uma tela pequena que consome pouco é preferível. Os antigos processadores de economia de energia executam o software que permite ajustar seu sistema fotovoltaico sem problemas. Por exemplo, você pode usar um programa para controlar seu no-break.
      • Muitas vezes, existem problemas de ventilação com laptops. Limpe regularmente o ventilador e as saídas de ar para evitar superaquecimento.
      • Se você não tiver uma conexão com a Internet, vá a um cybercafé para baixar o software de ajuste.
    • Os sistemas fotovoltaicos são particularmente adequados para ferramentas elétricas de bricolage, pois requerem apenas pequenas potências durante o carregamento.
    • Se você precisar comprar uma TV nova, escolha um modelo de LCD que consuma muito pouca energia e possa ser alimentado por um sistema fotovoltaico de potência média ou até baixa potência.