Painel Fotovoltaico e Coletor Solar
Aproveitamento da radiação solar
Na construção de uma casa podemos reduzir os consumos
energéticos:
• Orientação da casa p...
Aproveitamento da radiação solar
• Forno solar.
• Coletor solar
- transforma energia radiante em energia térmica.
• Painel...
FORNO SOLAR
O forno solar utiliza a
O forno solar utiliza a
radiação solar para cozer
radiação solar para cozer
alimentos....
COLETOR SOLAR
Os coletores aproveitam a radiação solar para
aquecer fluidos (água ou ar).
Aplicações:
•Aquecimento de água...
COLETOR SOLAR

Possui 3 componentes:
• Cobertura transparente.
• Placa coletora
• Caixa com isolamento
COLETOR SOLAR
••Coberturatransparente (vidro ou acrílico):
Cobertura transparente (vidro ou acrílico):
Deixa passar a radi...
COLETOR SOLAR
PAINEL FOTOVOLTAICO
Os painéis fotovoltaicos são
formados
por
células
fotovoltaicas que utilizam a
radiação solar para pro...
Célula Fotovoltaica
É constituída por um material semicondutor com
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Célula Fotovoltaica

Silício tipo n

Aos cristais homogéneos de silício,
Aos cristais homogéneos de silício,
podem ser adi...
Conversão Fotovoltaica da
Energia Solar
Conversão Fotovoltaica da Energia Solar
Uma célula fotovoltaica típica e com luz solar intensa
produz uma tensão (diferença de potencial) de 0,5 V e
uma intensida...
A intensidade da corrente elétrica e a diferença de
potencial do dispositivo fotovoltaico são determinados
por:
•Intensida...
Componentes do Painel Fotovoltaico
• Bateria:
Armazena energia durante o dia para suprir as
necessidades durante a noite e...
Os painéis devem:
Os painéis devem:
••estar orientados para o Sul geográfico (ou Norte,
estar orientados para o Sul geográ...
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EXERCÍCIOS
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3600kWh
= 9,86kWh
a) Energia( pordia ) =
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  1. 1. Painel Fotovoltaico e Coletor Solar
  2. 2. Aproveitamento da radiação solar Na construção de uma casa podemos reduzir os consumos energéticos: • Orientação da casa para Sul (hemisfério Norte); • Aplicação de isolamento térmico (vidros duplos, caixas de ar, materiais isolantes nas portas e janelas e parte inferior dos telhados); • Instalação de palas nas janelas para impedir a incidência de luz nos vidros durante o Verão e deixando-a passar no Inverno ( em que o Sol está mais baixo); • Utilização de marquises e envidraçados nas zonas frias para criar o efeito de estufa.
  3. 3. Aproveitamento da radiação solar • Forno solar. • Coletor solar - transforma energia radiante em energia térmica. • Painel fotovoltaico - transforma energia radiante em energia elétrica.
  4. 4. FORNO SOLAR O forno solar utiliza a O forno solar utiliza a radiação solar para cozer radiação solar para cozer alimentos. alimentos. As faces interiores do forno As faces interiores do forno são espelhadas fazendo a são espelhadas fazendo a radiação refletir-se e incidir radiação refletir-se e incidir na panela (preta) colocada no na panela (preta) colocada no centro. centro.
  5. 5. COLETOR SOLAR Os coletores aproveitam a radiação solar para aquecer fluidos (água ou ar). Aplicações: •Aquecimento de águas sanitárias e águas de piscinas; •Aquecimento e arrefecimento do ambiente; •Aquecimento de gases ou água para uso industrial; •Aquecimentos dos dessalinizadores.
  6. 6. COLETOR SOLAR Possui 3 componentes: • Cobertura transparente. • Placa coletora • Caixa com isolamento
  7. 7. COLETOR SOLAR ••Coberturatransparente (vidro ou acrílico): Cobertura transparente (vidro ou acrílico): Deixa passar a radiação e provoca o efeito de estufa. Deixa passar a radiação e provoca o efeito de estufa. Tem tratamento anti-reflexo na parte exterior para minimizar Tem tratamento anti-reflexo na parte exterior para minimizar a reflexão da radiação. a reflexão da radiação. ••Placacoletora: Placa coletora: É de metal e de cor negra. Estão soldados, a esta placa, tubos É de metal e de cor negra. Estão soldados, a esta placa, tubos condutores em serpentina, que aquecem por condução e por condutores em serpentina, que aquecem por condução e por onde circula o fluido que se pretende aquecer, gerando onde circula o fluido que se pretende aquecer, gerando correntes de convecção. correntes de convecção. ••Caixacom isolamento: Caixa com isolamento: Evita as transferências de energia por calor. Evita as transferências de energia por calor. Dá rigidez ao coletor e protege-os dos agentes atmosféricos. Dá rigidez ao coletor e protege-os dos agentes atmosféricos.
  8. 8. COLETOR SOLAR
  9. 9. PAINEL FOTOVOLTAICO Os painéis fotovoltaicos são formados por células fotovoltaicas que utilizam a radiação solar para produzir eletricidade. Não polui o ambiente mas o rendimento é baixo (12 % a 16 %)
  10. 10. Célula Fotovoltaica É constituída por um material semicondutor com É constituída por um material semicondutor com características intermédias entre um condutor e um características intermédias entre um condutor e um isolador, que é normalmente silício. isolador, que é normalmente silício. • A célula tem duas camadas de material distinto : - do tipo P - do tipo N.
  11. 11. Célula Fotovoltaica Silício tipo n Aos cristais homogéneos de silício, Aos cristais homogéneos de silício, podem ser adicionadas diferentes podem ser adicionadas diferentes impurezas, formando duas peças com impurezas, formando duas peças com propriedades diferentes: tipo n e tipo p. propriedades diferentes: tipo n e tipo p. ••Peça do tipo n (excesso de eletrões) -Peça do tipo n (excesso de eletrões) introduzem-se impurezas de fósforo introduzem-se impurezas de fósforo Silício tipo p (dadores de eletrões). (dadores de eletrões). Junção p-n ••Peçado tipo p (deficiência de eletrões) Peça do tipo p (deficiência de eletrões) -introduzem-se impurezas de boro -introduzem-se impurezas de boro (recetores de eletrões). (recetores de eletrões).
  12. 12. Conversão Fotovoltaica da Energia Solar
  13. 13. Conversão Fotovoltaica da Energia Solar
  14. 14. Uma célula fotovoltaica típica e com luz solar intensa produz uma tensão (diferença de potencial) de 0,5 V e uma intensidade de 3 A, ou seja uma potência de 1,5 W. Painel
  15. 15. A intensidade da corrente elétrica e a diferença de potencial do dispositivo fotovoltaico são determinados por: •Intensidade da radiação solar; •Temperatura ambiente; •Caraterísticas dos aparelhos que estão ligados aos dispositivo. Se a temperatura for elevada diminui a potência disponibilizada pela célula.
  16. 16. Componentes do Painel Fotovoltaico • Bateria: Armazena energia durante o dia para suprir as necessidades durante a noite e nos dias em que não há sol. Tem associado um controlador que protege de descargas. • Inversor de corrente: Converte a corrente contínua em corrente alternada.
  17. 17. Os painéis devem: Os painéis devem: ••estar orientados para o Sul geográfico (ou Norte, estar orientados para o Sul geográfico (ou Norte, quando no hemisfério Sul); quando no hemisfério Sul); ••ter uma inclinação de 45º relativamente à horizontal à ter uma inclinação de 45º relativamente à horizontal à nossa latitude. nossa latitude. INSOLAÇÃO de 5 horas diárias significa que: INSOLAÇÃO de 5 horas diárias significa que: A potência solar é constante e igual a 1000 W m-2.. A potência solar é constante e igual a 1000 W m-2
  18. 18. 1 EXERCÍCIOS
  19. 19. 1 3600kWh = 9,86kWh a) Energia( pordia ) = 365 b) c) d) e) E 9,86kWh P (5hinsolação) = = = 1,973kW = 1973W ∆t 5h η= Pútil P fornecida ×100 ⇒ 0,15 = 1973 1973 ⇒ pf = ⇔ p f = 13153,3W Pf 0,15 P ( painel ) = 1,5 × 36 = 54W 1973 n º painéis = ≈ 37 painéis 54 Area(célula) = 0,01m 2 ⇒ Area(total ) = 37 × 36 × 0,01 = 13,32m 2

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