O documento descreve formas de aproveitar a energia solar, incluindo painéis fotovoltaicos, coletores solares e fornos solares. Painéis fotovoltaicos convertem a radiação solar diretamente em eletricidade, enquanto coletores solares aquecem fluidos para uso em aquecimento. Fornos solares usam a radiação refletida para cozinhar alimentos.

1. Painel Fotovoltaico e Coletor SolarPainel Fotovoltaico e Coletor Solar

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.
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. • Forno solar.
• Coletor solar
- transforma energia radiante em energia térmica.
• Painel fotovoltaico
- transforma energia radiante em energia elétrica.
• Forno solar.
• Coletor solar
- transforma energia radiante em energia térmica.
• Painel fotovoltaico
- transforma energia radiante em energia elétrica.
Aproveitamento da radiação solar

4. O forno solar utiliza a
radiação solar para cozer
alimentos.
As faces interiores do forno
são espelhadas fazendo a
radiação refletir-se e incidir
na panela (preta) colocada no
centro.
O forno solar utiliza a
radiação solar para cozer
alimentos.
As faces interiores do forno
são espelhadas fazendo a
radiação refletir-se e incidir
na panela (preta) colocada no
centro.
FORNO SOLAR

5. 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.
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.
COLETOR SOLAR

6. Possui 3 componentes:
• Cobertura transparente.
• Placa coletora
• Caixa com isolamento
COLETOR SOLAR

7. •Cobertura transparente (vidro ou acrílico):
Deixa passar a radiação e provoca o efeito de estufa.
Tem tratamento anti-reflexo na parte exterior para minimizar
a reflexão da radiação.
•Placa coletora:
É de metal e de cor negra. Estão soldados, a esta placa, tubos
condutores em serpentina, que aquecem por condução e por
onde circula o fluido que se pretende aquecer, gerando
correntes de convecção.
•Caixa com isolamento:
Evita as transferências de energia por calor.
Dá rigidez ao coletor e protege-os dos agentes atmosféricos.
•Cobertura transparente (vidro ou acrílico):
Deixa passar a radiação e provoca o efeito de estufa.
Tem tratamento anti-reflexo na parte exterior para minimizar
a reflexão da radiação.
•Placa coletora:
É de metal e de cor negra. Estão soldados, a esta placa, tubos
condutores em serpentina, que aquecem por condução e por
onde circula o fluido que se pretende aquecer, gerando
correntes de convecção.
•Caixa com isolamento:
Evita as transferências de energia por calor.
Dá rigidez ao coletor e protege-os dos agentes atmosféricos.
COLETOR SOLAR

8. COLETOR SOLAR

9. 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 %)
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 %)
PAINEL FOTOVOLTAICO

10. • A célula tem duas
camadas de material
distinto :
- do tipo P
- do tipo N.
• A célula tem duas
camadas de material
distinto :
- do tipo P
- do tipo N.
É constituída por um material semicondutor com
características intermédias entre um condutor e um
isolador, que é normalmente silício.
É constituída por um material semicondutor com
características intermédias entre um condutor e um
isolador, que é normalmente silício.
Célula Fotovoltaica

11. Aos cristais homogéneos de silício,
podem ser adicionadas diferentes
impurezas, formando duas peças com
propriedades diferentes: tipo n e tipo p.
• Peça do tipo n (excesso de eletrões) -
introduzem-se impurezas de fósforo
(dadores de eletrões).
•Peça do tipo p (deficiência de eletrões)
-introduzem-se impurezas de boro
(recetores de eletrões).
Aos cristais homogéneos de silício,
podem ser adicionadas diferentes
impurezas, formando duas peças com
propriedades diferentes: tipo n e tipo p.
• Peça do tipo n (excesso de eletrões) -
introduzem-se impurezas de fósforo
(dadores de eletrões).
•Peça do tipo p (deficiência de eletrões)
-introduzem-se impurezas de boro
(recetores de eletrões).
Silício tipo n
Junção p-n
Silício tipo p
Célula Fotovoltaica

12. Conversão Fotovoltaica da
Energia Solar

13. Conversão Fotovoltaica da Energia Solar

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. 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.
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. • 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.
• 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.
Componentes do Painel Fotovoltaico

18. Os painéis devem:
• estar orientados para o Sul geográfico (ou Norte,
quando no hemisfério Sul);
• ter uma inclinação de 45º relativamente à horizontal à
nossa latitude.
INSOLAÇÃO de 5 horas diárias significa que:
A potência solar é constante e igual a 1000 W m-2
.
Os painéis devem:
• estar orientados para o Sul geográfico (ou Norte,
quando no hemisfério Sul);
• ter uma inclinação de 45º relativamente à horizontal à
nossa latitude.
INSOLAÇÃO de 5 horas diárias significa que:
A potência solar é constante e igual a 1000 W m-2
.

19. 1
EXERCÍCIOS

20. kWh
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pordiaEnergia 86,9
365
3600
)( ==
WkW
h
kWh
t
E
hinsolaçãoP 1973973,1
5
86,9
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∆
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1
a)
b)
c)
d)
e)
Wpp
PP
P
ff
ffornecida
útil
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15,0
19731973
15,0100 =⇔=⇒=⇒×=η
painéispainéisn
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1973
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