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Energia Solar

Energia Solar

Assessment

Presentation

Physics

8th Grade

Practice Problem

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ANA ARRAIS

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32 Slides • 5 Questions

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Energia Solar

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Como Funciona Energia Solar?

A energia solar é uma energia alternativa, renovável e sustentável, que funciona utilizando o sol como fonte de energia e pode ser aproveitada e utilizada por diferentes tecnologias, como: aquecimento solar, energia solar fotovoltaica e energia heliotérmica.


O conceito de Energia Solar é associado à energia fotovoltaica, que é a geração de energia elétrica usando a luz do sol como fonte de energia. Após a luz do sol ser captada por painéis solares, ocorre a transformação da corrente elétrica para utilização em residências, comércios e indústrias.


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Existem 3 tipos de energia solar:

A energia solar fotovoltaica, a energia solar térmica e a energia heliotérmica. Cada uma atua de uma forma diferente.


Iremos ver as diferentes formas:


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Energia Solar Fotovoltaica

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Como Funciona o Painel Solar Fotovoltaico (Placas Fotovoltaicas)?

Todos nós sabemos que a luz do sol atinge o painel fotovoltaico solar e de alguma forma ele gera energia elétrica.


Qual é a explicação cientifica por trás deste efeito fotovoltaico?



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O painel solar (placa solar fotovoltaica) é o equipamento essencial para se gerar energia fotovoltaica. Ele é composto por células fotovoltaicas fabricadas a partir de materiais semicondutores, como o silício, que, ao absorverem a luz do sol, geram energia elétrica pelo efeito fotovoltaico.


A geração de corrente elétrica pelos painéis solares ocorre quando os fótons (partículas de luz solar) colidem com os átomos do material do painel solar, provocando assim o deslocamento dos elétrons. Este fluxo de elétrons cria uma corrente elétrica, ou o que nós chamamos de Energia Solar Fotovoltaica.



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Efeito Fotovoltaico- o processo que gera eletricidade 


As partículas de luz que viajam do Sol à Terra a cada dia, são chamadas de fótons. Os fótons levam cerca de 8 minutos e 20 segundos para percorrer a trajetória do Sol até a Terra.

Abaixo, uma explicação básica do que acontece quando os fótons atingem as células solares:



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  • 1) Quando os fótons atingem as células fotovoltaicas, eles fazem com que alguns dos elétrons que circundam os átomos se desprendam.

  • 2) Esses elétrons livres vão migrar, através da corrente elétrica, para a parte da célula de silício que está com ausência de elétrons.

  • 3) Durante o dia todo, os elétrons irão fluir em uma direção constante, deixando os átomos e preenchendo lacunas em átomos diferentes.

  • 4) Este fluxo de elétrons cria uma corrente elétrica, ou o que nós chamamos de Energia Solar Fotovoltaica.


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Imagens exemplificando:

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Existem 3 formas de funcionamento de um sistema de energia solar fotovoltaico, que varia pelo tipo de sistema instalado:



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  • 1) Sistema de energia solar conectado à rede (on-grid);

  • 2) Sistema fotovoltaico isolado ou autônomo (off-grid);

  • 3) Sistema de energia solar híbrido.

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Podemos diferenciar o funcionamento de sistemas fotovoltaicos a partir do seu modo de operação, já que o sistema on-grid atua com a inserção de energia diretamente na rede elétrica, enquanto o sistema off-grid funciona por meio de baterias que armazenam eletricidade. Já o sistema híbrido tem sua operação de modo simultâneo, entre on-grid e off-grid, fazendo com que seu trabalho ocorra conectado à rede, enquanto o banco de baterias está carregando, e vice-versa.


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A grande maioria dos sistemas instalados no Brasil são do tipo On-Grid, em razão da regulamentação vigente no país que torna este tipo de sistema mais viável economicamente.


(Isso acontece porque o sistema solar on-grid possui o diferencial de dispensar a utilização de baterias e controladores de carga, tornando-o 30% mais barato e eficiente em relação ao off-grid).


Esta energia então é enviada ao inversor solar fotovoltaico, equipamento do sistema que converte esta energia para as características nas quais ela é consumida por nossos equipamentos elétricos. Ou seja, é o aparelho responsável por transformar a corrente contínua, gerada pelas placas solares, em corrente alternada, para que possa ser utilizada pelos aparelhos elétricos.



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Sistema Híbrido

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Energia Solar Térmica


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Nestes sistemas, a energia é captada através de painéis solares térmicos, também chamados de coletores solares. São os sistemas mais simples, econômicos e conhecidos de aproveitar o sol, sendo utilizados em casas, hotéis e empresas para o aquecimento de água para chuveiros ou piscinas, aquecimentos de ambientes ou até em processos industriais.

Os painéis são simples e têm a função de transferir o calor da radiação solar para a água ou óleo que passa por dentro deles para então ser utilizado como fonte de calor.


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Energia Solar Heliotérmica

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Os sistemas termossolares produzem inicialmente calor, através de um sistema de espelhos (ou concentradores) que concentram a radiação solar, e só então transformam este calor em energia elétrica. Não deixam de ser um tipo de energia solar térmica, porém o seu propósito final é gerar energia elétrica. Este é o tipo menos difundido de energia solar devido ao alto custo e complexidade.


Esse sistema de espelhos refletem a luz solar em determinado ponto com o objetivo de aquecer um líquido e utilizar o vapor para a movimentação de turbinas para geração de eletricidade.


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Também pode ser assim:

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Exercícios

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Multiple Choice

Questão 01


A geração de eletricidade a partir da luz do sol pode ser obtida de forma direta ou indireta, cujas tecnologias são, respectivamente,

1

a) aparelhos radioativos e sensores isotérmicos

2

b) células fotovoltaicas e aquecimento de líquidos em tubulações

3

c) coletores solares e aquecimento da água

4

d) geradores térmicos e correntes de ar quente

5

e) sensores de calor e leitura de raios infravermelhos

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Multiple Choice

Questão 02


A energia solar apresenta muitos fatores positivos, como o fato de ser renovável, ocupar espaços reduzidos em comparação a outras fontes e não emitir poluentes na atmosfera.

No entanto, ela apresenta algumas desvantagens, destacando-se a:

1

a) a baixa necessidade nas regiões de maior insolação.

2

b) os elevados custos das instalações.

3

c) a inacessibilidade em lugares remotos.

4

d) a frequente necessidade de manutenção.

5

e) os efeitos sobre as temperaturas da Terra.

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Multiple Choice

Questão 03


O sistema off-grid, por não ser ligado à rede elétrica, é muito mais vantajoso e econômico, devido à utilização de baterias. O único motivo pelo qual as pessoas não utilizam dele, é que é mais caro que o on-grid.

1

Certo

2

Errado

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Considerações Finais

36

Poll

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Não gostei! Não entendi ou não me acrescentou em nada.

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Open Ended

O que eu poderia melhorar?

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