AQUECIMENTO DE ÁGUA COM ENERGIA SOLAR

Como Funciona o Aquecedor Solar de Água

Você verá como o Aquecedor Solar de Água funciona agregando uma série de vantagens, que vão desde um maior conforto no banho gerado pelo fornecimento da água quente aquecida pelo sol, fonte gratuita de energia, passando pela elevada economia de energia, que se constitui em uma verdadeira Poupança Solar para o seu bolso, pelos muitos benefícios ao Meio Ambiente, até a inclusão da inovação da tecnologia Digital, que proporciona maior comodidade de uso, segurança e economia.

Como a água é aquecida pelo sol

Um sistema básico de Aquecimento de água por Energia Solar é composto de coletores solares (placas) e reservatório térmico (Boiler).

As placas coletoras são responsáveis pela absorção da radiação solar.

O calor do sol, captado pelas placas do aquecedor solar, é transferido para a água que circula no interior de suas tubulações de cobre.

O reservatório térmico, também conhecido por Boiler, é um recipiente para armazenamento da água aquecida. Existem muitas marcas e modelos.

São cilindros de cobre, inox ou polipropileno, isolados termicamente com poliuretano expandido sem CFC, que não agride a camada de ozônio. Desta forma, a água é conservada aquecida para consumo posterior.

A caixa de água fria alimenta o reservatório térmico do aquecedor solar, mantendo-o sempre cheio.

Em sistemas convencionais, a água circula entre os coletores e o reservatório térmico através de um sistema natural chamado termossifão. Nesse sistema, a água dos coletores fica mais quente e, portanto, menos densa que a água no reservatório.

Assim a água fria “empurra” a água quente gerando a circulação. Esses sistemas são chamados da circulação natural ou termossifão.

A circulação da água também pode ser feita através de motobombas em um processo chamado de circulação forçada ou bombeado, e são normalmente utilizados em piscinas e sistemas de grandes volumes.

O Coletor Solar

Quando os raios do sol atravessam o vidro da tampa do coletor, eles esquentam as aletas que são feitas de cobre ou alumínio e pintadas com uma tinta especial e escura que ajuda na absorção máxima da radiação solar.

O calor passa então das aletas para os tubos (serpentina) que geralmente são de cobre. Daí a água que está dentro da serpentina esquenta e vai direto para o reservatório do aquecedor solar.

Os coletores são fabricados com matéria-prima nobre, como o cobre e o alumínio. Recebem um cuidadoso isolamento térmico e ainda vedação com borracha de silicone. Eles, têm cobertura de vidro liso e são instalados sobre telhados ou lajes, sempre o mais próximo possível do reservatório térmico.

O número de coletores a ser usado numa instalação depende do tamanho do reservatório térmico, mas pode também variar de acordo com o nível de insolação de uma região ou até mesmo de acordo com as condições de instalação.

          Coletor de Piscina                                           Coletor normal de banho

O Reservatório Térmico

O reservatório térmico é como uma caixa d’água especial que cuida de manter quente a água armazenada no aquecedor solar .

Esses cilindros são feitos de cobre, inox, ou polipropileno e depois recebem um isolante térmico. A maioria dos modelos de reservatório térmico vem com sistema de aquecimento auxiliar elétrico, mas podem ser fabricados com sistema auxiliar a gás ou até mesmo sem esse recurso.

Os modelos de reservatórios térmicos variam de 100 a 20 mil litros. O tamanho do reservatório térmico, ou seja, o volume de água que ele é capaz de armazenar, é calculado por diversos fatores importantes que serão levantados no orçamento técnico.

No dimensionamento do aquecedor solar é preciso saber quantas pessoas vão usar o sistema diariamente, a duração média e a quantidade de banhos diários, quantos serão os pontos de uso de água quente, e assim por diante.

O Sistema Auxiliar de Aquecimento

Para garantir que nunca haverá falta de água quente, todo Aquecedor Solar traz um sistema auxiliar de Aquecimento.

E quando o tempo fica muito nublado ou chuvoso por vários dias, ou quando a casa recebe visitas e o número de banhos fica acima do dimensionamento inicial, o sistema auxiliar - que pode ser elétrico ou a gás - entra em ação.

Ou você pode usar o chuveiro elétrico normalmente, sem complicações. Mas a verdade é que com o nível de insolação do Brasil, o sistema auxiliar de Aquecimento é acionado apenas poucos dias por ano.

Sistema auxiliar com gás

                                   Sistema auxiliar com resistência interna no próprio boiler.

Estes sistema demonstrados acima são sistemas profissionais, com eficiência energética de até 70% de redução de energia elétrica e com tempo de duração e manutenção em torno de 10 anos. 

Mas existem sistema mais baratos com materiais reciclados e também funcionam, mas incomodam bastante e tem curta duração devido a qualidade dos materiais e até mesmo a sua montagem. 

• Se você tem interesse em obter um sistema profissional de aquecimento de água peça um orçamento sem compromisso aqui com a VOLNEI REIS PROJETOS ELÉTRICOS E ENERGIAS RENOVÁVEIS.

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OS PAÍSES LÍDERES NA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA FOTOVOLTAICA

Fábricas de usinas solares

A china se tornou líder nestes últimos anos, vindo em uma crescente de fabricação de painéis fotovoltaicos algo assustador para os países concorrentes, já que também ela a China vem sendo o maior exportador do produto em todo mundo, e essa crescente não tende a diminuir. Além de exportar está aumentando cada vez mais suas usinas em seu Pais, e expandindo o negócio com outros países, em especial com o Brasil.

Abaixo a lista mais atualizada possível:

Obs: Esse ranking muda constantemente.

·         1 – China

 (acumulado): 78.1 MWp

·         2 – Japão

(acumulado): 42.8 MWp

·         3 – Alemanha

(acumulado): 41.2 MWp

·         4 – Estados Unidos

(acumulado): 40.3 MWp

·         5 – Itália

(acumulado): 19.3 MWp

·         6 – Reino Unido

(acumulado): 11.6 MWp

·         7 - Índia

(acumulado): 9.0 MWp

·         8 – França

(acumulado): 7.1 MWp

·         9 - Austrália

(acumulado): 5.9 MWp

·         10 - Espanha

(acumulado): 5.5 MWp

O Brasil tem crescido aos poucos na captação de energia renovável, de acordo com as expectativas o nosso País deve figurar entre os 20 maiores utilizadores de energia solar no mundo até 2019.

Para aqueles que desejam diminuir o valor da conta de energia utilizando um meio sustentável, basta acessar a nossa aba de orçamento e solicita seu sistema fotovoltaico é simples e entraremos em contato o mais rápido possível.

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PS: Se fizer um comentário e for pergunta deixe seu celular ou e-mail para sanar sua necessidade.

ENERGIA FOTOVOLTAICA NO ESPAÇO

As naves espaciais operando no interior do sistema solar normalmente dependem do uso de painéis solares fotovoltaicos para converter a eletricidade da irradiação. Na parte exterior do sistema solar, onde a luz solar é demasiado fraca para produzir potência suficiente, é usado um gerador termoelétrico de radioisótopos (RTGs) para dar energia à fonte da nave.

A primeira nave espacial que usou painéis solares foi o satélite norte-americano Vanguard 1, lançado em março de 1958 (hoje em dia o satélite mais antigo ainda em órbita).

No desenho deste usaram-se células solares criadas por Les Peter num esforço liderado pela empresa Hoffman Electronics.

 O sistema fotovoltaico permitiu-lhe seguir transmitindo durante sete anos enquanto as baterias químicas esgotaram-se em apenas 20 dias. Isso foi em grande parte por causa da influência do Dr. Hans Ziegler, que pode ser considerado o pai da energia solar nas naves espaciais.

Seguiram-se em 1959 o Explorer 6 e depois em 1962 o Telstar, que foi o primeiro satélite de comunicações equipado com células solares, capazes de proporcionar uma potência de 14 Wp.

Interessante neste ponto da capacidade de geração da célula que fazendo um cálculo de uma placa comercial aqui na terra é de assombrar a diferença:

Uma placa ou modulo solar de 330W com 72 células, com tamanho 1m de largura e 2m de comprimento, cada célula gera 4,59 W.

Já a célula espacial mencionada que gera 14W se multiplicar ele por 72 dando um modulo do mesmo tamanho do citado acima teremos os absurdo 1.008 W.

"Agora ficamos refletindo porque será que não tem essa célula pra comercio? 

Imaginamos como iria baratear o sistema fotovoltaico?

Como iria esquentar os negócios no setor Solar?

Uma placa que gera por três!!!

Se olharmos nas imagens a célula tem o mesmo tamanho da atual comercial, a diferença é que não é quadrada e sim retangular.

Podemos tirar varias conclusões de por que? O material é mais caro? A tecnologia no silício é inferior? O tamanho pode ser maior mesmo? O lucro prevalece e o povo desvanece pra obter o sistema? 

Placas com melhor rendimento seriam uma solução para vários aspectos para sistema fotovoltaicos, desde a compra na parte financeira, ao menor espaço e rapidez na instalação e também muitas classes sociais poderiam obter o sistema fotovoltaico e a natureza iria indo agradecendo com a melhoria do clima em todo o mundo". 

Gradualmente, a indústria espacial opta pelo uso de células solares de arsenieto de gálio (GaAs), devido à sua maior eficiência frente às células de silício. Na década de 1970 desenvolvem-se células solares mais eficientes para uso no espaço, a partir de 1971, as estações espaciais soviéticas do programa Salyut foram os primeiros complexos orbitais tripulados a obter a sua energia a partir de células solares, acopladas em estruturas nas laterais do módulo orbital, do mesmo modo que a estação norte-americana Skylab, poucos anos depois.

 Foi nesta altura que também se iniciaram estudos do conceito de energia solar no espaço, que ambicionava o abastecimento energético terrestre mediante satélites espaciais, mas que enfrentou dificuldades técnicas e foi eliminada em 1981 por implicar um custo disparatado.

Não obstante, os aplicativos fotovoltaicos nos satélites espaciais continuaram o seu desenvolvimento. A produção de equipamentos de deposição química de metais por vapores orgânicos ou MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) não se desenvolveu até à década de 1980, limitando a capacidade das empresas na manufatura de células solares de arseneto de gálio.

A primeira empresa que manufaturou painéis solares em quantidades industriais, a partir de uniões simples de GaAs, com uma eficiência de 17 % em AM0 (Air Mass Zero), foi a norte-americana Applied Solar Energy Corporation (ASEC). As células de dupla união começaram a sua produção em quantidades industriais pela ASEC em 1989, de maneira acidental, como consequência de uma mudança do GaAs sobre os substratos de GaAs, para GaAs sobre substratos de germânio.

A tecnologia fotovoltaica, conquanto não é a única que se utiliza, segue predominando a princípios do século XXI nos satélites de órbita terrestre. Por exemplo, as sondas Magellan, Mars Global Surveyor e Mars Observer, da NASA, usaram painéis fotovoltaicos, bem como o telescópio espacial Hubble, em órbita à volta da Terra.

 A Estação Espacial Internacional, também em órbita terrestre, está dotada de grandes sistemas fotovoltaicos que alimentam todo o complexo espacial, do mesmo modo que em seu dia a estação espacial Mir.

 Outros veículos espaciais que utilizam a energia fotovoltaica para se abastecer são a sonda Mars Reconnaissance Orbiter, Spirit e Opportunity, os robôs da NASA em Marte.

A nave Rosetta, lançada em 2004 em órbita para um cometa tão longínquo do Sol como o planeta Júpiter (5,25 AU), dispõe também de painéis solares; anteriormente, o uso mais longínquo da energia solar espacial tinha sido o da sonda Stardust, a 2 AU. A energia fotovoltaica empregou-se também com sucesso na missão europeia não tripulada à Lua, SMART-1, proporcionando energia ao seu propulsor de efeito Hall.

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VANTAGENS E DESVANTAGENS DA ENERGIA SOLAR

Vantagens e desvantagens no uso e utilização da energia Solar 

O uso progressivo da energia solar residencial e comercial vem cada vez mais sendo utilizada e também na produção de energia elétrica a grande escala através de parques e usinas solares, em todo o mundo.

A energia solar é a energia produzida pelo Sol e é convertida em energia útil por seres humanos, quer para a produção de eletricidade ou de calor algo (como as suas principais aplicações). Anualmente, o Sol produz 4 milhões de vezes mais energia do que consumimos, para o seu potencial é ilimitado.

Para se ter uma ideia, em apenas um segundo o sol produz mais energia (internamente) que toda energia usada pela humanidade desde o começo dos tempos.

 Uma outra forma de se obter esta imensa grandeza energética, basta dizer que a energia que a terra recebe por ano vinda do sol, representa mais que 15000 vezes o consumo mundial anual de energéticos.

15% da energia emitida pelo sol que chega a terra é refletida de volta para o espaço. Outros 30% são perdidos na evaporação da água a qual sobe para a atmosfera produzindo chuva. A energia solar é também absorvida pelas plantas, pela terra e oceanos. A energia restante, para manter o equilíbrio energético do planeta, deve então ser emitida sob a forma de radiação térmica.

Considerando que a energia solar está disponível de forma absolutamente gratuita, pergunta-se por que é seu aproveitamento ainda é tão limitado? O problema é que a energia solar apresenta-se sob a forma disseminada e a sua captação, pelo menos para potências elevadas, requer instalações complexas e dispendiosas.

O aproveitamento da energia solar poderá em teoria e a longo prazo tornar-se como a grande solução para todos os problemas energéticos da nossa sociedade, apesar de todas as vantagens aparentes, possui também desvantagens no decorrer do seu aproveitamento.

Vantagens da energia solar

– A energia solar não polui durante seu uso. A poluição decorrente da fabricação dos equipamentos necessários para a construção dos painéis solares é totalmente controlável utilizando as formas de controle existentes atualmente.

– As centrais necessitam de manutenção mínima.

– Os painéis solares são a cada dia mais potentes ao mesmo tempo que seu custo vem decaindo. Isso torna cada vez mais a energia solar uma solução economicamente viável. 

– A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso, pois sua instalação em pequena escala não obriga a enormes investimentos em linhas de transmissão.

– Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da energia solar é viável em praticamente todo o território e em locais longe dos centros de produção energética sua utilização ajuda a diminuir a procura energética nestes e consequentemente a perda de energia que ocorreria na transmissão.

Outras vantagens em investir no sistema fotovoltaico ou térmico.

-Valorização do imóvel

-Redução na conta de energia de até 95% (on grid) Saiba mais;

-Energia limpa e sustentável com independência de energia;

-Colaboração com o meio ambiente;

-De dia sempre produz, mesmo com dias nublados;

-Investimento que gera rentabilidade e se paga sozinho;

-Payback(retorno) de curto prazo;

-Instalação fácil e controle da geração on line.

Desvantagens da energia solar

– Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação climatérica (chuvas, neve), além de que durante a noite não existe produção alguma, o que obriga a que existam meios de armazenamento da energia produzida durante o dia em locais onde os painéis solares não estejam ligados à rede de transmissão de energia (On grid).

– Locais em latitudes médias e altas (Ex: Finlândia, Islândia, Nova Zelândia e Sul da Argentina e Chile) sofrem quedas bruscas de produção durante os meses de Inverno devido à menor disponibilidade diária de energia solar. Locais com frequente cobertura de nuvens (Londres), tendem a ter variações diárias de produção de acordo com o grau de nebulosidade.

– As formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes quando comparadas por exemplo aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), e a energia hidroelétrica (água).

– Os painéis solares têm um rendimento de geração ainda baixo comparado aos citados acima, mas vem a cada ano aumentando geração devido aos estudos de novas fontes de captação e novas tecnologias. Em poucos anos teremos painéis com rendimentos impressionantes.

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Fonte: P.E

O QUE É EQUIPOTENCIALIZAÇÃO?

Podemos definir equipotencialização como o conjunto de medidas que visa minimizar as diferenças de potenciais entre componentes de instalações elétricas de energia e de sinal ( Telecomunicações, rede de dados, etc.), prevenindo acidentes com pessoas e baixando a níveis aceitáveis os danos tanto nessas instalações quanto nos equipamentos a elas conectados.


Condições de equipotencialização:

Interligação de todos os aterramentos de uma mesma edificação, exceto casos específicos de acordo com as prescrições das instalações.

O quadro geral de baixa tensão (QGBT), o distribuidor geral da rede telefônica, o da rede de comunicação de dados, etc., deverão ser convenientemente interligados, formando um só aterramento.

Todas as massas metálicas de uma edificação, como ferragens, grades, guarda-corpos, corrimãos, portões, bases de antenas, bem como carcaças metálicas dos equipamentos elétricos, devem ser convenientemente interligadas ao aterramento.

Todas as tubulações metálicas da edificação, como rede de hidrantes, eletrodutos, e outros, devem ser interligadas ao aterramento de forma conveniente.

Os aterramentos devem ser realizados em anel fechado, malha, ou preferencialmente pelas ferragens estruturais das fundações da edificação, quando esta for eletricamente contínua ( e na maioria das vezes é).

Todos os terminais "terra" existentes nos equipamentos deverão estar interligados ao aterramento via condutores de proteção PE que, obviamente, deverão estar distribuídos por toda a instalação da edificação.

Todos os ETIs (equipamentos de tecnologia de informações) devem ser protegidos por DPSs (dispositivos de proteção contra surtos), constituídos por varistores centelhadores, diodos especiais, Taz ou Tranzooby, ou uma associação deles.

Todos os terminais "terra" dos DPSs devem ser ligados ao BEP (barramento de equipotencialização principal) através de ligação da massa dos ETIs pelo condutor de proteção PE.

No QDP (quadro de distribuição principal de baixa tensão), ou no quadro do secundário do transformador, dependendo da configuração da instalação elétrica de baixa tensão, deve ser instalado um DPS de características nominais mais elevadas que possibilite uma coordenação eficaz nos quadros de alimentação dos circuitos terminais que alimentam os ETIs.

Nestes casos podem ser utilizados vários recursos que otimizem o custo da instalação, como, por exemplo, o aproveitamento de bandejamento dos cabos, hidrantes, caso seja garantida sua continuidade elétrica em parâmetros aceitáveis.

Para que a interligação ocorra de maneira correta e eficaz, ceve-se instalar próximo ao QDP, para instalações de energia da edificação, uma barra de cobre distanciada da parede em alguns centímetros e isolada desta por isoladores de porcelana, resina, ou outro material isolante.

Esta barra deve ter dimensões compatíveis que assegurem um bom contato elétrico, preservando suas características de resistência meca nica e de baixa impedância elétrica.

Consequentemente, um bom parâmetro para suas dimensões são: largura = 50mm, espessura = 6mm e comprimento não inferior a 500mm. Tanto a NBR 5410:2004 quanto a NBR 5919:2001 denominam este barramento de BEP (barramento de equipotencialização principal).

Portanto, fazer uma interligação convenientemente consiste em se conectar todos os aterramentos neste BEP, inclusive as ferragens da edificação, pelo caminho mais curto possível e dela se retirar tantos condutores de proteção PE quantos forem necessários para "servir" a instalação.

Cabe esclarecer que se por qualquer motivo alguma tubulação metálica não puder ser diretamente interligada ao BEP, por exemplo a corrosão galvânica, esta interligação deverá ser realizada de forma direta via centelhador.


Obs: O uso frequente da palavra "conveniente" nos itens anteriores enfatiza que a interligação entre aterramentos deve obedecer a certos critérios, pois interligar aterramentos não é simplesmente interligar um eletrodo ao outro.

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