Células Fotovoltaicas – Automação de Painéis Solares Residenciais: Economia e Respeito ao Meio Ambiente

O consumismo da modernidade exige cada vez mais recursos ambientais, que vão se tornando cada vez mais escassos com o passar do tempo. O uso de matrizes energéticas alternativas, renováveis e limpas torna-se indispensável nesse contexto, sendo a energia solar uma fonte que se destaca em todos esses quesitos.

A luz solar, que chega em nossas casas gratuitamente todos os dias, pode ser aproveitada como uma opção viável na produção de energia, reduzindo custos e contribuindo na preservação do meio-ambiente.

Para tornar a conversão de radiação solar para energia elétrica possível, é necessário o uso de um conjunto das chamadas células fotovoltaicas, que já fazem parte dos projetos residenciais mais modernos.

Uma alternativa para casas moderna.Entenda como funciona as células fotovoltaicas

Painéis solares são uma alternativa para o aquecimento de água nas residências modernas

Como funcionam as células fotovoltaicas?

As células fotovoltaicas nada mais são do que placas semicondutoras feitas de silício que é misturado a impurezas que facilitam a condução elétrica, num processo conhecido como dopagem. Há uma região com dopagem tipo N, onde há excesso de elétrons, e uma região com dopagem tipo P, com falta de elétrons. Essas duas regiões quando unificadas, entram num delicado equilíbrio, comportando-se como um isolante. A simples exposição dessa célula aos raios solares já fornece energia suficiente para quebrar esse equilíbrio, e fazer o conjunto conduzir, aproveitando uma fração energia que é fornecida.

Célula Fotovoltaica

As várias camadas de uma Célula Fotovoltaica

No entanto, é necessário observar certas limitações dessa matriz energética. O rendimento de uma célula desse tipo chega até 30%, que apesar de razoável levando em conta que a radiação solar é gratuita, impõe a necessidade da instalação de vários módulos para a geração de uma quantidade considerável de energia. Além disso, é necessário armazenar essa energia para a utilização em momentos onde não há luz solar disponível, como o período noturno ou em dias muito nublados. O rendimento dos painéis pode ser comprometido se as células estiverem em um ângulo ruim em relação aos raios solares, ou se houver deposição de sujeira no vidro das placas. Para contornar essas limitações, utilizam-se soluções no campo da automação residencial.

 

Automação residencial e energia solar

Como o ângulo de incidência dos raios solares muda no decorrer do dia, devido ao movimento natural de rotação da Terra, um módulo solar teria sua máxima eficiência apenas num curto período do dia, onde todos os raios incidem de maneira perpendicular à superfície das células. Para garantir um melhor aproveitamento, instalam-se atuadores nos módulos, capazes de movimentar as placas buscando o ângulo mais conveniente que forneça a maior absorção da luz solar. Esse processo já pode ser totalmente automatizado, no sistema de Solar Tracking onde um software inteligente controla os atuadores através de uma lógica baseada nas medições de condutividade das células.

Benefícios de instalar células fotovoltaicas que se movimentam.

Automação de placas que se movimentam de acordo com a posição do Sol

Além disso, é possível contornar o problema da deposição de poeira sobre os vidros das placas com a implementação de um sistema de módulos retráteis, capaz de esconder automaticamente os painéis da exposição ao ar livre em momentos que eles não estão sendo utilizados, como no período da à noite, por exemplo. Medidas como essa reduzem a quase zero o custo com manutenção dos módulos solares.

Economia

O investimento inicial é elevado pra quem quer começar a utilizar células fotovoltaicas para a obtenção de energia elétrica, mas o retorno é garantido. Estima-se que ao utilizar as células apenas para o aquecimento da água na residência, a economia pode chegar a 70% se comparado com o custo da energia convencional. Além disso, estima-se que com oito anos de uso, a economia mensal, por si só, é capaz de cobrir todos os custos de compra e instalação das placas. Levando em consideração a vida útil de 30 anos das placas mais populares, temos 22 anos de lucro e economia para o consumidor.

 

Conclusões

Vimos que o uso de células fotovoltaicas para as residências já é uma realidade nos dias atuais, e traz não só recompensas econômicas a longo prazo, como também constrói um legado para as próximas gerações, um exemplo de respeito com o meio ambiente através do uso de uma energia limpa e sustentável.

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