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:
- Radiação Direta (B)
- Radiação Difusa (D)
- Radiação Albedo (R)
O equipamento utilizado para medir a radiação global é denominado Piranômetro.