Aplicações da Energia Solar Fotovoltaica e Radiação Global

Aplicações da Energia Solar Fotovoltaica

Uma série de dispositivos elétricos pode ser alimentada por meio de sistemas fotovoltaicos, que podem ser classificados em dois grupos principais:

Sistemas Isolados (Stand-alone)

Instalações onde a eletricidade gerada é utilizada para consumo próprio, sem conexão à rede elétrica. As principais aplicações incluem:

• Aplicações Espaciais
• Eletrificação Rural (com sistemas individuais)
• Iluminação Fotovoltaica
• Bombeamento de Água: Esta é uma das principais aplicações da energia fotovoltaica. Sua principal vantagem é que não necessita de baterias, já que a energia solar é transformada em energia potencial da água elevada. Estes sistemas são confiáveis, daí a implantação em larga escala (milhares em todo o mundo). O gerador de energia geralmente varia entre 1 e 10 kWp, com um intervalo de aplicação entre 500 e 4.000 m⁴/dia.
• Telefonia e Telecomunicações
• Proteção Catódica

Sistemas em Conexão com a Rede (Grid-connected)

A eletricidade é gerada durante o dia e é injetada na rede elétrica. Estes sistemas podem ser:

• Sistemas Montados
• Instalações em Edifícios: A tecnologia é modular, sendo possível adaptar os painéis a diferentes estruturas de apoio, incluindo a construção, de modo que o edifício influencie a conceção da instalação.

Este tipo de instalação é mais importante em países como Alemanha e Japão. O Japão, por exemplo, abriga a maior instalação em um edifício (na fábrica da Sharp), com 5,21 MWp instalados.

A vantagem destas instalações é que elas utilizam espaço que não teria outro uso, inclusive em áreas densamente povoadas. Esta é uma possibilidade que apenas a energia fotovoltaica oferece, visto que outras energias renováveis geralmente requerem espaço aberto para a instalação.

Caso a instalação seja projetada juntamente com o restante do edifício, é possível integrá-la completamente, podendo até ter outras funções, como cobertura de pátios interiores ou toldos.

Outras Aplicações

• Barreiras acústicas em autoestradas ou ferrovias.
• Coberturas de faixas de estacionamento.

Conceito de Radiação Global e Seus Componentes

A radiação que atinge a parte externa da atmosfera é chamada de radiação extra-atmosférica. Ao atravessar a atmosfera, ela interage com seus componentes, sofrendo fenômenos de espalhamento, reflexão e absorção.

Devido a essa interação, a radiação chega à superfície com menos potência. Além disso, é adicionado um componente chamado radiação difusa, que provém do restante da esfera celeste.

Componentes da Radiação Solar Global

O gerador fotovoltaico capta, além da radiação direta e difusa, a radiação refletida no solo, conhecida como radiação albedo.

A Radiação Solar Global é obtida pela adição destes três componentes:

1. Radiação Direta (B)
2. Radiação Difusa (D)
3. Radiação Albedo (R)

O equipamento utilizado para medir a radiação global é denominado Piranômetro.