O motor térmico fotovoltaico, na verdade, é uma célula termo, semelhante às células fotovoltaicas dos painéis solares, que captura passivamente fótons de alta energia de uma fonte de calor incandescente e os converte em eletricidade.

Os engenheiros do MIT e NREL projetaram um motor térmico sem partes móveis. Seus novos testes mostram que converte calor em eletricidade com eficiência superior a 40%, desempenho melhor que as turbinas a vapor tradicionais.

O projeto do equipamento pode gerar eletricidade a partir de uma fonte de calor entre 1.900 e 2.400 °C.

Os pesquisadores planejam incorporar a célula TPV (motor térmico fotovoltaico) em uma bateria térmica em escala de grade. O sistema absorveria o excesso de energia de fontes renováveis, como o sol, e a armazenaria em bancos de grafite quente fortemente isolados.

Quando a energia é necessária, as células TPV (motor térmico fotovoltaico) convertem o calor em eletricidade e enviam a energia para uma rede elétrica.

Com a nova célula TPV (motor térmico fotovoltaico), a equipe demonstrou com sucesso as principais partes do sistema em experimentos separados em pequena escala. Eles estão trabalhando para integrar as peças e demonstrar um sistema totalmente operacional.

A partir daí, eles esperam expandir para substituir as usinas movidas a combustíveis fósseis e possibilitar uma rede elétrica totalmente descarbonizada, abastecida inteiramente por energia renovável.

O desafio.

Em média, as turbinas a vapor convertem de forma confiável cerca de 35% de uma fonte de calor em eletricidade, com 60% representando a maior eficiência de qualquer motor térmico até o momento. Mas as máquinas dependem de peças móveis que são limitadas pela temperatura. Fontes de calor acima de 2.000ºC, como o sistema de bateria térmica proposto, seriam muito quentes para turbinas.

Nos últimos anos, os cientistas estudaram alternativas para motores térmicos de estado sólido sem partes móveis, que poderiam funcionar efetivamente em temperaturas mais altas.

As células termo fotovoltaicas oferecem uma via de exploração para motores térmicos de estado sólido. Assim como as células solares, as células TPV (motor térmico fotovoltaico) podem ser feitas de materiais semicondutores com um certo bandgap.

Se o material absorver um fóton com energia suficientemente alta, ele pode lançar um elétron através do band gap, onde o elétron pode se conduzir e, assim, gerar eletricidade, sem a necessidade de mover rotores ou pás.

Até o momento, a maioria das células TPV (motor térmico fotovoltaico) atingiu apenas cerca de 20% de eficiência, com um recorde de 32%, pois foram feitas com materiais de baixo bandgap que convertem fótons de baixa temperatura e baixa energia, portanto, convertem energia com menos eficiência.

Captar a luz.

Em seu novo projeto TPV (motor térmico fotovoltaico), Henry e seus colegas tentaram capturar fótons de energia mais alta de uma fonte de calor de temperatura mais alta, convertendo assim a energia com mais eficiência.

A nova célula da equipe faz isso com materiais de bandgap mais altos e várias junções, ou camadas de material, em comparação com os projetos de TPV (motor térmico fotovoltaico) existentes.

A célula é feita de três regiões principais: uma liga de banda alta, que fica em cima de uma liga de banda ligeiramente inferior, abaixo da qual há uma camada espelhada de ouro.

A primeira camada captura fótons de energia mais alta de uma fonte de calor e os converte em eletricidade, enquanto fótons de energia mais baixa que passam pela primeira camada são capturados pela segunda e convertidos para aumentar a tensão gerada.

Os fótons que passam por essa segunda camada são refletidos pelo espelho e retornam à fonte de calor, em vez de serem absorvidos como calor desperdiçado.

Eficiência.

A equipe testou a eficiência da célula colocando-a em um sensor de fluxo de calor, um dispositivo que mede diretamente o calor absorvido pela célula.

Eles expuseram a célula a uma lâmpada de alta temperatura e focaram a luz nela. Eles então variaram a intensidade da lâmpada, ou a temperatura, e observaram como a eficiência energética da célula, a quantidade de energia que ela produz em comparação com o calor que absorve, mudava com a temperatura.

Na faixa de 1.900 a 2.400ºC, a nova célula TPV (motor térmico fotovoltaico) manteve uma eficiência em torno de 40%.

Eles podem obter alta eficiência em uma ampla faixa de temperaturas relevantes para baterias térmicas.

A célula dos experimentos mede aproximadamente um centímetro quadrado. Para um sistema de bateria térmica em escala de rede, prevê-se que as células TPV (motor térmico fotovoltaico) precisariam ser dimensionadas para cerca de 3.000 m² operando em armazéns climatizados para extrair energia de enormes bancos de energia solar armazenada.

Ele destaca que existe uma infraestrutura para fabricação de células fotovoltaicas em larga escala, que também poderia ser adaptada para a fabricação de TPVs (motor térmico fotovoltaico).

Como mencionamos diversas vezes nesse “blog”, o avanço da tecnologia nos oferece cada vez mais possibilidade, há um mundo por se descobrir.

Mais informações: www.nature.com (texto em inglês). Todos os direitos reservados a seu respectivo autor.

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Essa é precisamente a diferença e a vantagem proporcionada pelo painel solar híbrido, que combinará, quando entrar no mercado, dois conceitos conhecidos, mas separadamente: eletricidade gerada por painéis fotovoltaicos e coletores térmicos para aquecer água. Veja aqui a diferença entre os dois sistemas.

A ideia de unir os dois universos e dar forma a um único sistema que permita aproveitar a energia fotovoltaica e térmica, parte de Luis López, promotor do Painel Solar Híbrido.

Embora ainda não tenha chegado ao mercado, nem à fase de produção em escala comercial, sua proposta chamou a atenção e já possui a patente para moldar esse sistema.

No momento, os resultados dos testes realizados com protótipos confirmam que ele funciona.

Mas o que exatamente esse painel híbrido oferecerá? Bem, um dois em um. Um único sistema adequado para uso residencial e comercial, que favorecerá o duplo uso da energia solar capturada, como a eletricidade, no caso dos painéis solares, e como resposta à aclimatação da água, por meio dos coletores térmicos.

Para isso, o mecanismo criado incorpora células fotovoltaicas que estão localizadas em um sistema para absorção de calor, formando um único módulo.

Além da fiação usual para qualquer painel, este sistema tem uma área por meio da qual o calor é dado saída, que será usado para aquecer a água.

Um circuito hidráulico e um tanque termo-isolado competem com o design para que este uso duplo possa ser dado.

Isso não reduz a capacidade de produção de eletricidade, uma vez que as células fotovoltaicas deste painel de 2×1 não só funcionam como qualquer outra, mas o fazem com melhor desempenho.

Isso porque o aspecto térmico desta unidade evita o excesso de temperatura que tanto e tão negativamente impacta o desempenho dos painéis solares antes de sua exposição ao sol. Incrível, não?!

O promotor dessa ideia aponta para uma melhoria de até 15% no desempenho dos painéis fotovoltaicos, graças à transferência de calor que ocorre com esse sistema que, por essa mesma razão, amplia a vida útil da instalação.

As vantagens continuam. O mais óbvio: a redução pela metade do espaço necessário para dar a energia capturada do sol que ambos utilizam, passando de dois equipamentos para um com capacidade de obter simultaneamente energia elétrica e energia térmica.

A redução dos custos de produção e instalação soma-se aos pontos fortes deste sistema.

Além disso, o painel solar híbrido será adequado para uso doméstico e também para maior escala, com possibilidade de produção de calor para usos industriais, sanitários, piscinas, etc.

Por outro lado, o promotor dessa ideia considera que optar por essa tecnologia em usinas ou em pomares solares também é recomendado para resfriar os sistemas e garantir que eles funcionem em plena capacidade.

Aquecimento de piscinas com painel solar híbrido?

Uma das possíveis aplicações seria o aquecimento de piscinas, veja um pouco sobre aqui:

Como no Brasil o clima tropical predomina praticamente em grande parte do território, as piscinas se tornaram uma adição popular a muitas residências.

Manter a temperatura da água da piscina agradável durante todo o ano pode ser um desafio, considerando principalmente os altos custos da energia elétrica. Falamos um pouco dessa evolução “insana” dos preços da energia aqui.

No entanto, uma solução ecologicamente correta e economicamente vantajosa está se tornando cada vez mais popular: o aquecimento de piscinas com energia solar. São muitas as vantagens dessa tecnologia e como ela pode transformar a sua experiência de ter uma agradável piscina o ano todo.

Sustentabilidade Ambiental

Um dos principais atrativos da energia solar para o aquecimento de piscinas é, talvez, o mais óbvio: sua pegada ambiental mínima. O Brasil é literalmente abençoado com uma imensa quantidade de luz solar ao longo do ano, o que torna essa opção particularmente eficaz. Optando pela energia solar, os proprietários dessas piscinas reduzem significativamente sua dependência de fontes de energia não renováveis, como eletricidade ou gás.

Redução de Custos a Longo Prazo

Embora o investimento inicial para a instalação de um sistema de aquecimento solar possa parecer grande ou quase impraticável, a economia a longo prazo é impressionante. A energia solar é gratuita, e os proprietários de piscinas podem desfrutar de água aquecida sem incorrer em despesas mensais elevadas.

Baixa Manutenção

Os sistemas de aquecimento solar para piscinas são notáveis pela sua simplicidade e baixíssima manutenção. Após a instalação inicial, exigem pouca ou quase nenhuma atenção. Veja o impressionante benefício aqui.

Aumento do Tempo de Uso da diversão

Com a água da piscina aquecida pelo sol, a piscina se torna ainda mais atraente. Você pode aproveitar sua piscina por um período muito maior durante o ano. proporcionando mais diversão e entretenimento para você e sua família. Novamente, veja como a sua independência financeira pode alavancar sua vida para sempre.

Valorização do Imóvel

Investir em um sistema de aquecimento solar pode aumentar o valor da sua propriedade, tornando a comercialização de sua casa mais fácil e lucrativa no futuro. Falamos um pouco sobre esse tema aqui.

O uso de energia solar para o aquecimento de piscinas no Brasil é uma escolha inteligente para quem busca sustentabilidade, economia a longo prazo e conveniência. Além disso, o investimento em um sistema de aquecimento solar valoriza sua propriedade e proporciona uma experiência de piscina mais agradável. Portanto, considere aproveitar o sol abundante do Brasil para tornar sua piscina uma atração durante o ano todo.

É possível também usar o aquecimento da água em torneiras e chuveiros?

Tem o mesmo fundamento do aquecimento para a piscina, porém, caso sua residência, comércio, indústria não tenha sido projetada para tanto, pode ocasionar um pouco mais de trabalho. Será necessária uma readequação para suportar os novos encanamentos de água quente.

Geralmente são usados tubos de cobre, ou “CPVC” os famosos a Aquatherm® — ambos precisaram de obras. Talvez o caminho mais sensato seja usar de fato os aquecedores a energia elétrica, soluções que geralmente são muito mais flexíveis e viáveis para instalações menores. Leve em conta, que você já tem a energia elétrica gerada pelos painéis solares.

Um pouco sobre essa tecnologia no vídeo abaixo:

Assista a este vídeo no YouTube.

Fonte: panelsolarhibrido.es

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Em outras palavras, com este aquecedor solar caseiro, poderemos aquecer a água de uma pequena piscina de forma simples e barata. Esse modelo segue a metodologia/tecnologia aplicada nessa outra matéria.

Lembre-se, o uso de materiais aqui é super básico, portanto não consideramos uma eficiência incrível do sistema, é apenas uma forma de deixar a água um pouco mais quente, em dias que realmente gostaríamos que estivesse mais quente.

Nesse ínterim, ao longo dos dias, ou mesmo semanas, gradualmente a temperatura vai subindo, que no final pode ter resultados satisfatórios, principalmente ao longo do tempo.

Por outro lado, o proposito aqui difere ao que atualmente comercializamos. Porém, como sempre estamos buscamos evoluções, quaisquer que sejam elas, seremos sempre entusiastas desses temas.

Portanto, sem mais delongas, vamos lá:

1. Materiais necessários
2. Desvio da água
3. Base do Aquecedor
4. Passagem de água
5. Retorno água aquecida
6. Vídeo do processo

Materiais necessários

• Derivação tipo T.
• Dois cotovelos de 90o.
• Chave de arremesso do tamanho do tubo.
• 60 metros de tubo de polietileno preto de 20 mm ou similar, se você pode ser reciclado melhor do que melhor.
• Compensado 120 x 120 cm.
• Parafusos, amarras e tinta preta.

Esquema de construção de aquecedor solar.

Instruções de fabricação de aquecedor doméstico para piscina.

Primeiro vamos remover o “bypass” (desvio), para que uma parte da água filtrada vá para o circuito secundário onde vamos instalar o nosso aquecedor, como você pode ver no esquema.

A base do aquecedor será uma prancha de compensado de 120 cm x 120 cm pintada de preto. Vamos fazer um buraco do tamanho do cano no centro. Em um dos cantos vamos fazer outro buraco do mesmo tamanho, e já teremos a entrada de água e saída do aquecedor.

Temos que inserir o tubo, parte de trás da placa, através do orifício externo e começar a desenhar círculos com o tubo, quanto mais círculos fizermos, mais água podemos aquecer de uma vez.

Vamos chegar ao centro da placa e puxar o cano através do buraco central, colocar um cotovelo para torná-lo mais fácil.

A parte inferior será conectada ao desvio com sua chave de passagem, após o “clorador“, no final colocaremos o tubo necessário do centro da placa em direção à piscina.

Dicas.

Idealmente, o aquecedor pode ser coberto com um vidro ou plástico para aumentar a temperatura, mas isso é opcional.

A principio, o aquecedor deve ser colocado em um ângulo de 45o, preferencialmente apontando para a Norte, com intuito de para aproveitar ao máximo os raios solares.

Analogamente, você pode usar a bussola do seu próprio celular. para buscar tal posicionamento. Procure por qualquer APP ou use o que vem com o aparelho, tanto Android quanto Apple possuem.

Como resultado, o sistema é capaz de aquecer a água de uma piscina de 14.000 litros, em um dia ensolarado, de 18oC até aproximadamente os 22oC.

Agora, divirta-se com o seu aquecedor solar caseiro na sua piscina.

Assista a este vídeo no YouTube.

Outros métodos para aquecer a piscina.

Porém, veja que isso é de fato uma solução caseira, que de alguma forma funciona, conforme o proposto aqui. No entanto, o grande problema desse método, é ser completamente dependente das condições climáticas, ou seja, SOL.

Ainda sim, há formas de aquecer uma piscina de forma muito mais eficiente e rápida, o que pode garantir muita tranquilidade e conforto para você e sua família. Você pode facilmente unir o melhor dos dois mundos, através da energia solar fotovoltaica e o aquecimento térmico elétrico.

Certamente, esse método de fato tem se mostrado melhor e mais eficiente, além de você poder garantir a redução drástica de sua conta de energia elétrica (veja aqui alguns pontos interessantes).

Analogamente o sistema elétrico de aquecimento, não é algo “operacionalmente barato”, por outro lado, o sistema em si tem a instalação é extremamente simples, e o custo inicial em torno de 20% do valor de um sistema mais tradicional (trocador de calor, solar térmico, etc).

Em um sistema fotovoltaico bem dimensionado, com equipamentos eficientes, essa “deficiência” do custo operacional, desaparece.

Veja breve estudo (como exemplo) sobre o assunto.

Nos consulte, teremos o prazer de explicar todo o processo.

Material original de: Rob A’s (Im) Blog.

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A Thermal Cooling Technology (TCT),empresa espanhola criada em julho de 2018, com o objetivo de desenvolver tecnologias contra as mudanças climáticas, anunciou o lançamento de um concentrador solar, fabricado e projetado na Espanha, que gera calor diretamente da energia solar para qualquer tipo de processo industrial, climático ou residencial, chegando a 250oC.

O produto

A TCT RED é atualmente a tecnologia mais eficiente disponível para reduzir a dependência de combustíveis fósseis na produção de calor para processos industriais e aquecimento sanitário e necessidades de água quente para edifícios comerciais e residenciais. Ao ultrapassar 88% de eficiência em sua área de captação (4,3^m2),contribui para combater as mudanças climáticas e reduzir as emissões de gases de efeito estufa, como nenhum outro produto comercial que alcançou até agora, gerando mais energia por metro quadrado do que qualquer um dos coletores planos tradicionais.

Dado o fato de que o calor desses processos representa atualmente mais de 40% do consumo mundial de energia e nas indústrias não há solução de geração de calor sem carbono, a Tecnologia de Resfriamento Térmico desenvolveu esse concentrador solar, escalável por unidades, que pode ser facilmente instalado; alcançando custos de geração inferiores a 30o/Mwh.

Esta solução é aplicável para processos industriais (têxtil, alimentício, químico e pecuária, entre outros), sanitária, educacional, residencial e comercial (água quente e aquecimento sanitário), e até mesmo refrigeração.

A empresa

A Tecnologia de Refrigeração Térmica já iniciou seu plano de comercialização na Espanha, por meio de instaladores autorizados, com instalações em Covex, Hotel Fontecruz (Avila) e Renfe, com o objetivo de fechar 2020 com mais de 1.000 unidades instaladas. Fora da Espanha, possui parceiros comerciais na Índia, Estados Unidos e Holanda, onde já existem mais de 1.500 instalados em diferentes tipos de clientes.

Devido ao alto custo de aquecimento, spa e água quente em um hotel, decidimos instalar a TCT RED para reduzir a conta do diesel. As 4 parábolas, instaladas em nosso hotel em Avila, complementam as 2 caldeiras, permitindo que elas reduzam sua operação, alcançando grande economia energética e econômica.

Hugo Ortega, diretor da Fontecruz Hoteles.

Equipe

A equipe formada pela Thermal Cooling Technology tem mais de 30 anos de experiência nacional e internacional pesquisando energias renováveis. Marcelo Izquierdo, pesquisador do CSIC (Centro Superior de Pesquisa Científica) e professor honorário da Universidade Carlos III, que já fazia parte dos grupos de pesquisa do Centro de Economia de Energia e Redução de Emissões na década de 1990, é responsável por P&D; Rafael Ansón (CEO) e Rodrigo Hernández (COO), gerentes de P&D em Renovalia (2009-2013) com experiência em projetos nacionais e internacionais de geração de calor fotovoltaico; finalmente Jaime Ruiz-Morales, com experiência comprovada em negócios desenvolvendo novos projetos de criação e comunicação, está na vanguarda da gestão comercial; Jesús García de Ponga e Jorge Santos contribuem com experiência jurídica e financeira multissetorial.

Certificados

A TCT RED R01 também possui vários certificados, incluindo o Solar Keymark, por meio de testes no National Renewable Energy Centre (CENER), e no certificado ICC-SRCC (Solar Rating & Certification Corporation), que demonstram a conformidade da TCT RED com os padrões europeus e norte-americanos de desempenho e durabilidade, respectivamente.

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Seria um sonho, o primeiro projeto de casa totalmente movido a energia solar no Brasil.

Será um edifício ou uma casa, que deverá ser equipado com painéis solares e outras tecnologias solares e, portanto, funcionará completamente por conta própria. 

Assista a este vídeo no YouTube.

A casa deve superar as exigências dos órgãos responsáveis para a meta de carbono zero de 2020. A casa deverá ser capaz de coletar energia solar suficiente para fornecer aquecimento, água quente e eletricidade durante todo o ano.

A Casa Solar utiliza uma combinação inovadora de diferentes tecnologias sustentáveis para coletar e armazenar energia solar pronta para uso a qualquer momento durante todo o ano.

O projeto da Casa Solar tem o objetivo de demonstrar aos membros do comércio que a construção de casas de carbono zero é possível, acessível e economicamente viável. 

A Tecnologia 

O projeto deverá provar que as metas governamentais e as casas de carbono zero são um investimento possível e viável para construtores de casas no Brasil.

O projeto também deverá ser desenhado com o objetivo de mostrar que as tecnologias sustentáveis existentes podem ser utilizadas para a construção dessas casas em diversos tamanhos. 

As principais tecnologias utilizadas no projeto incluem uma matriz de painéis solares para eletricidade e um sistema térmico solar. Além disso, há paredes solares projetadas para pré-aquecer o ar de ventilação de entrada e uma bomba de calor que armazena e recupera calor que estaria pronto para uso no inverno.

Todo o excesso de energia gerada será coletado e armazenado utilizando  baterias solares  para uso durante os meses de inverno. A energia deverá ser armazenada na casa e durante o inverno ela será bombeada de volta para a casa. 

Uma quantidade significativa de janelas triplas voltadas para o sul também aumentará o desempenho da Casa Solar durante os meses de inverno.

O sistema de controle que gerencia todas as tecnologias do edifício é uma invenção de última geração. Ele leva em consideração a temperatura dentro e fora da casa, o fluxo de energia dos painéis solares e os níveis de calor na bomba de calor debaixo da casa.

O sistema de controle então analisa e otimiza o desempenho geral. 

Devido ao seu design de baixa energia, é provável que a casa exija calor da bomba de calor por cerca de apenas 10 semanas durante o ano.

Com as contas de energia aumentando constantemente, a casa de carbono zero está se tornando uma perspectiva ainda mais atraente para os moradores.

O projeto casa solar tem como objetivo provar que isso também é possível para os construtores de casas. 

Os Resultados 

O desempenho da casa será constantemente acompanhado por um estudante de pesquisa de MSC. O aluno será responsável por analisar os dados coletados pelos níveis de desempenho da combinação de bombas de calor e painéis solares, e todas as outras tecnologias sustentáveis dentro do edifício. Em seguida, os resultados serão analisados. 

Os cientistas dizem que os cálculos mostram que a casa deve ter um desempenho excepcional.

A indústria da construção civil precisa encontrar maneiras de construir casas sustentáveis de modos que não emitam carbono. As metas do governo parecem bastante realistas e alcançáveis com tais projetos. 

O projeto da Casa Solar é bastante ambicioso e interessante e prova que a construção e manutenção de casas sustentáveis são possíveis.

Isso abre horizontes totalmente novos para a indústria da construção civil e pode ajudar o Reino Unido a atingir suas metas entusiasmadas de carbono zero. 

Será que você foi o desbravador? Deixe seus comentários, que faremos uma matéria sobre a sua casa, claro que reservando todos seus direitos e localização, apenas detalhando a obra de engenharia do futuro.

Conclusão, precisamos avançar ainda um pouco mais para termos uma casa 100% movida a energia solar, como também nas tecnologias, que vêm avançando muito rapidamente. Mas o futuro é logo ali.

O que você está esperando para dar o próximo passo?

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O Sol, sem dúvida alguma, é o melhor fornecedor de energia, inclusive estamos dentro do Império dele. Portanto, o desenvolvimento do mercado de energia renovável é, na maioria, baseado nesse fato, tanto para energia solar fotovoltaica quanto para a térmica.

A maioria das tecnologias verdes atualmente operando, a energia solar de colheita, direta ou tem indiretamente sido uma das amplamente difundidas.

Certamente, as fontes de energia solar indireta, eólica, geotérmica de baixo grau (usada em sistemas de bombas de calor de fonte terrestre), maré e onda estão sendo amplamente empregadas e (vento) bem estabelecidas (geotérmicas de baixo grau) ou em desenvolvimento já avançado (maré e onda). 

A saber, a fonte direta de energia solar consiste em raios solares atingindo a atmosfera. Podem ser coletados por duas tecnologias diferentes: energia fotovoltaica e sistemas térmicos solares.  

A tecnologia por trás da fotovoltaica e da térmica

A diferença central entre a energia solar fotovoltaica e a térmica solar pode ser encontrada em seus princípios de trabalho.

O Solar PV baseia-se no efeito fotovoltaico, pelo qual um fóton (a unidade básica de luz) impactando uma superfície feita de um material especial gera a liberação de um elétron.

A térmica solar, por outro lado, usa a luz solar para aquecer um fluido (dependendo da aplicação específica, pode ser água ou outro fluido). 

Contudo, o efeito fotovoltaico só ocorre em um número reduzido de materiais, chamados semicondutores (como silício -monocristalino, policristalino e telúrio amorfo e cádmio), que, após procedimentos químicos específicos, permitem a geração de uma corrente elétrica quando exposta à luz.

Esses semicondutores são moldados em camadas finas que condizem com o elemento central das células solares, o elemento básico de um sistema solar fotovoltaico, que produzem uma corrente direta. 

As células solares são integradas em estruturas maiores conhecidas como painéis solares, onde os valores desejados de corrente e tensão podem ser alcançados.

Para sistemas conectados à rede (que representam grande parte do mercado), conforme regras locais, um inversor é necessário (para converter DC gerado por células em AC, usado na rede). 

O princípio de funcionamento dos sistemas térmicos solares é muito menos sofisticado, mas tão útil para a geração de energia consumível quanto o efeito fotovoltaico.

Consiste no aquecimento direto da água (ou outros fluidos) pela luz solar. Essa conversão de energia ocorre em diferentes dispositivos, dependendo da faixa de temperaturas em que o fluido de trabalho está sendo aquecido. 

Coletores de baixa e média temperatura podem ser painéis de placas planas ou tubos evacuados.

Coletores de alta temperatura consistem em sistemas solares concentrados, como cocho parabólico, refletores de Fresnel, prato Stirling e torres solares. 

Uso e aplicações da fotovoltaica e da térmica

Em relação ao uso dessas tecnologias, o primeiro passo é separar sistemas solares pequenos e domésticos das usinas, tanto em ENERGIA FPV quanto em térmicas. A utilização doméstica deles é discutida abaixo. 

Quanto às usinas, a PV e os sistemas térmicos compartilham a produção de eletricidade como seu objetivo. Enquanto, os sistemas Fotovoltaicos geram essa eletricidade diretamente da energia solar.

Os sistemas térmicos aquecem um fluido (água, óleo, sats, ar, etc.) que irá “mover” um motor a vapor, turbina a gás ou similar. Essa eletricidade é transferida para a rede, na forma de AC e com o valor necessário de tensão. 

No caso das centrais fotovoltaicas, a capacidade das maiores é superior a 500 MW, enquanto a das maiores termelétricas é inferior a 400 MW. Ambos os tipos estão experimentando um rápido crescimento em muitas partes do mundo, com muitos em construção e mais planejados. 

Instalações fotovoltaicas residenciais produzem eletricidade DC diretamente da energia solar. Existem dois tipos de sistemas fotovoltaicos residenciais: conectados à rede e “off grid”.

Os primeiros oferecem a possibilidade de alimentar a rede (que está sendo incentivada por diversos incentivos governamentais) via um inversor ou micro inversor mais atualmente.

Este último é completamente dedicado ao autoconsumo (iluminação, aquecimento, aquecimento de água, etc.) e exigem o uso de bancos de baterias para separar o consumo da geração. 

Portanto, o principal uso dos sistemas térmicos solares residenciais é o aquecimento da água. Eles trabalham geralmente combinados com sistemas centrais de aquecimento (geralmente gás), que começam a funcionar quando a temperatura no reservatório de água cai abaixo de um determinado valor.

Assim, esses sistemas podem fornecer água quente durante todo o ano, mesmo em climas frios.  

Vantagens e Desvantagens 

Algumas das vantagens mais importantes do Solar PV: 

• Em relação às usinas, o design de PV é muito mais simples do que o térmico. Uma usina de energia PV é formada por muitos painéis solares conectados em paralelo ou em série.

Por outro lado, a geração de eletricidade usando tecnologia térmica solar implica a transmissão de energia de um fluido quente para um gerador. Isso levou a desenhos diferentes e complexos. 

• Em menor escala, os sistemas de PV domésticos são mais versáteis, em comparação aos sistemas térmicos, uma vez que podem alimentar todos os equipamentos, inclusive aquecedores de água movidos a energia elétrica (a térmica solar é limitada ao espaço e ao aquecimento da água). Eles também têm uma  vida útil maior. 

Algumas das vantagens mais notáveis da térmica solar  são: 

• • Sua possibilidade de armazenar a energia gerada, uma vez que as usinas térmicas não convertem energia solar diretamente em eletricidade e sistemas térmicos domésticos sempre incluem um reservatório de água onde o calor pode ser armazenado.
  • Os sistemas FOTOV, ao contrário, sofrem de uma intermitência inerente que decorre dos padrões de luz solar. O armazenamento de eletricidade normalmente não é considerado uma opção, devido a perdas de energia que a tornam realmente ineficiente. Isso resulta em um fornecimento mais uniforme e confiável de eletricidade por usinas térmicas. 
  • A tecnologia térmica solar para uso doméstico é muito menos complicada do que a energia solar fotovoltaica. É importante ressaltar que a geração de energia para usos residenciais varia de sistemas térmicos a pv.
  • Térmicas geram calor, enquanto eletricidade fotovoltaica. Os painéis térmicos também são mais eficientes em questão do uso do espaço disponível.  

Qual escolher?

Por fim, acreditamos que a energia solar Fotovoltaica, leva algumas vantagens em relação a térmica, principalmente porque você não fica dependente de um único modo de operação.

Pense também, que será necessário, dependendo de cada caso, ainda ter encanamentos específicos para tal uso. Portanto, água quente e fria separados.

Entretanto, você pode usar a energia elétrica (fotovoltaica), praticamente em tudo, inclusive no aquecimento de água. O reverso não é verdadeiro e tampouco viável.

Caso tenho mais interesse entre as diferenças entre a energia fotovoltaica térmica solar, acesse essa matéria no Wikipedia.  

 Nosso guia completo, pode deixá-lo mais informado sobre a energia solar fotovoltaica. 

FAQ: Energia Solar Fotovoltaica vs. Térmica

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