A energia solar tem se tornado uma das alternativas mais populares e sustentáveis para a geração de eletricidade em todo o mundo. Essa crescente popularidade se deve a uma combinação de fatores: o interesse cada vez maior em soluções energéticas renováveis e ecológicas, e a busca por independência energética e redução de custos a longo prazo.
Mas como, exatamente, funciona esse processo de transformar a luz solar em eletricidade utilizável em nossas casas e empresas?
Neste artigo, a INNOVARE te convida a explorar em detalhes o funcionamento da energia solar, acompanhando o caminho da luz do sol desde a captação até o uso final da eletricidade gerada. Vamos lá!
O Princípio Básico da Energia Solar
O funcionamento da energia solar tem como base o efeito fotovoltaico, um fenômeno físico que ocorre em materiais semicondutores, como o silício, utilizado nas células solares.
As células fotovoltaicas são os componentes principais dos painéis solares, responsáveis por converter a luz solar em energia elétrica. Quando os fótons, que são partículas de luz, atingem essas células, eles excitam os elétrons no material semicondutor, gerando uma corrente elétrica.
Captação da luz: o ponto de partida da energia solar
Tudo começa com a captação da energia do sol! Os módulos fotovoltaicos, compostos por várias células solares interligadas formando os painéis solares, são os responsáveis por essa importante tarefa.
Aqui, o tamanho importa: quanto maior a área do painel, maior a sua capacidade de capturar a luz solar. No entanto, não basta apenas ter grandes painéis: a posição e o ângulo em que são instalados são cruciais para garantir a máxima eficiência na captação da energia.
Para otimizar esse processo, alguns pontos exigem atenção especial:
- Locais com bastante sol: os painéis devem ser instalados em áreas com exposição direta ao sol durante a maior parte do dia, evitando sombras de prédios, árvores ou outros obstáculos.
- Ajuste preciso: o ângulo de inclinação dos painéis também influencia na quantidade de luz solar que atinge as células fotovoltaicas.
Quando a luz solar incide diretamente sobre as células, a mágica acontece: a energia luminosa é convertida em eletricidade em corrente contínua (CC), pronta para ser utilizada.
Conversão da Corrente Contínua em Corrente Alternada
Após a geração de energia nas células fotovoltaicas, essa eletricidade é em forma de corrente contínua (CC), que não é diretamente utilizável pela maioria dos eletrodomésticos e dispositivos elétricos.
Para que essa eletricidade seja adequada para uso, ela precisa ser convertida em corrente alternada (CA), o tipo de eletricidade que alimenta a rede elétrica e é utilizado em nossas casas.
Essa conversão é realizada pelo inversor solar, um equipamento essencial no sistema fotovoltaico. O inversor não só transforma a corrente contínua em corrente alternada, como também monitora o desempenho do sistema, garantindo que ele funcione de maneira segura e eficiente.
Esse equipamento também registra a quantidade de energia produzida e consumida, permitindo um controle mais preciso do consumo de energia elétrica.
Distribuição da Energia Gerada
Uma vez que a eletricidade foi convertida pelo inversor, ela é enviada para o quadro de distribuição da casa ou empresa, sendo distribuída para alimentar todos os aparelhos elétricos conectados à rede. Qualquer equipamento que utilize energia elétrica pode ser alimentado por energia solar, desde televisores e computadores até máquinas industriais.
O Excedente de Energia: Créditos Solares
Em muitas situações, os sistemas fotovoltaicos produzem mais energia do que o consumo imediato do imóvel. Nesse caso, o excesso de eletricidade é enviado de volta para a rede elétrica pública, gerando créditos solares. Esses créditos podem ser usados para abater o consumo de eletricidade em momentos em que a geração solar é insuficiente, como durante a noite ou em dias nublados.
A troca de energia com a rede é possível graças ao relógio de luz bidirecional, que mede tanto a quantidade de eletricidade consumida da rede quanto a quantidade injetada. Esse medidor especial é instalado quando o sistema fotovoltaico é conectado à rede elétrica, substituindo o medidor tradicional.
Quando o imóvel consome mais energia do que o sistema fotovoltaico pode gerar, a rede elétrica fornece a energia necessária. Por outro lado, quando a produção é maior que o consumo, a energia extra é enviada para a rede, gerando créditos que podem ser utilizados nos próximos meses.
Créditos Solares e Regulação
No Brasil, os créditos energéticos são regulados pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), por meio da Resolução Normativa nº 482 de 2012, que estabelece as regras para a micro e minigeração distribuída. Essa regulamentação permite que os consumidores que geram sua própria energia solar possam abater o consumo de outras unidades consumidoras, desde que estejam vinculadas ao mesmo titular. Assim, é possível utilizar os créditos de energia gerados em um local para reduzir a conta de luz de outra unidade, como uma casa de campo ou um escritório.
Os créditos solares são válidos por até 60 meses (5 anos), o que significa que o consumidor tem bastante tempo para utilizar o excedente de energia gerado durante os meses mais ensolarados.
Como Funciona a Energia Solar Durante o Dia?
A geração de energia solar varia ao longo do dia, seguindo o ciclo da luz solar. Durante a manhã, quando a incidência de luz solar ainda é fraca, o sistema fotovoltaico começa a gerar energia, mas a produção geralmente não é suficiente para suprir todo o consumo do imóvel. Nessa fase, a maior parte da eletricidade consumida vem da rede pública.
Já ao meio-dia, ocorre o pico de produção de energia solar. Nesse horário, a radiação solar está em seu ponto mais alto, e o sistema fotovoltaico pode gerar energia suficiente para abastecer toda a casa ou empresa, além de gerar excedente para a rede. É nesse período que a geração de créditos solares é mais comum.
À medida que o sol se põe, a geração de energia solar diminui até cessar completamente no período da noite. Nessa fase, a energia consumida é totalmente proveniente da rede elétrica, a menos que o imóvel possua baterias solares para armazenar a energia gerada durante o dia, o que ainda é uma solução relativamente cara e menos comum.
Energia Solar em Dias Nublados
Embora a luz solar direta seja essencial para maximizar a eficiência dos painéis solares, o sistema fotovoltaico também funciona em dias nublados. No entanto, a produção de energia será menor, já que a quantidade de luz solar que atinge os painéis é reduzida. Ainda assim, mesmo sob condições de pouca luz, os painéis solares conseguem gerar eletricidade, garantindo uma produção mínima para o imóvel.
Energia solar: economia, sustentabilidade e o futuro na sua mão
Como vimos, a energia solar oferece uma alternativa limpa, sustentável e cada vez mais acessível para quem busca reduzir os custos com eletricidade e contribuir para a preservação do meio ambiente.
Além de funcionar eficientemente durante o dia, os sistemas on-grid permitem o aproveitamento da energia solar também durante a noite, graças à compensação de créditos. Já os sistemas off-grid proporcionam autonomia completa em locais remotos, ainda que exijam um maior investimento inicial.
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