Informação importante: cálculo de geração diária do módulo solar fotovoltaico feita sobre 5 horas/dia(máxima).

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1 A energia fotovoltaica é fornecida de painéis contendo células fotovoltaicas ou solares que sob a incidência do sol geram energia elétrica. A energia gerada pelos painéis é armazenada em bancos de bateria, para que seja usada em período de baixa radiação e durante a noite. A conversão direta de energia solar em energia elétrica é realizada nas células solares através do efeito fotovoltaico, que consiste na geração de uma diferença de potencial elétrico através da radiação. O efeito fotovoltaico ocorre quando fótons (energia que o sol carrega) incidem sobre átomos (no caso átomos de silício), provocando a emissão de elétrons, gerando corrente elétrica. Este processo não depende da quantidade de calor, pelo contrário, o rendimento da célula solar cai quando sua temperatura aumenta. O uso de painéis fotovoltaicos para conversão de energia solar em elétrica é viável para pequenas instalações, em regiões remotas ou de difícil acesso. É muito utilizada para a alimentação de dispositivos eletrônicos existentes em foguetes, satélites e astronaves. O sistema de co-geração fotovoltaica também é uma solução; uma fonte de energia fotovoltaica é conectada em paralelo com uma fonte local de eletricidade. Este sistema de cogeração voltaica está sendo implantado na Holanda em um complexo residencial de 5000 casas, sendo de 1 MW a capacidade de geração de energia fotovoltaica. Os Estados Unidos, Japão e Alemanha têm indicativos em promover a utilização de energia fotovoltaica em centros urbanos. Na Cidade Universitária - USP - São Paulo, há um prédio que utiliza este tipo de fonte de energia elétrica. No Brasil já é usado, em uma escala significativa, o coletor solar que utiliza a energia solar para aquecer a água e não para gerar energia elétrica. Informação importante: cálculo de geração diária do módulo solar fotovoltaico feita sobre 5 horas/dia(máxima). CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS KS 5 KS 10 KS 20 KC 40 T KC 50 T KC 65 T KC 85 T KC130TM Potência Nominal = Watt pico Tolerância +10%/ - +10%/ -5% +10%/-5% +15%/-5% +15%/-5% +10%/-5% +10%/ - +10%/ -5% 5% 5% Potência (Watt por dia) Corrente (Amper por dia) 1,45 2,90 5,80 12,40 15,55 18,75 25,10 36,95 Corrente Nominal (Amper) 0,29 0,58 1,16 2,48 3,11 3,75 5,02 7,39 Corrente Curto- Circuito (Amper) 0,31 0,62 1,24 2,65 3,31 3,99 5,34 8,02 Tensão Nominal (Volts) 17,40 16,40 17,40 17,40 17,40 17,40 17,40 17,60 Tensão de Circuito Aberto (Volts) 21,70 21,70 21,70 21,70 21,70 21,70 21,70 21,90 DIMENSÕES: Peso (Kg) 1,50 1,80 2,90 4,50 5,00 6,00 8,30 11,90 Altura (mm) Largura (mm) Espessura (mm) Módulos fotovoltaicos policristalinos, eficiência das células acima de 16%. Especificações elétricas sob condições: 1 KW/m² de irradiação e 25ºC de temperatura

2 COMO FUNCIONA UMA PLACA SOLAR? Uma placa solar é formada por células fotovoltáicas de silício, que transformam a luz diretamente em eletricidade, é a fotossíntese eletrônica. A transformação é feita sem qualquer desgaste de material, assegurando à placa uma durabilidade praticamente ilimitada. UMA PLACA SOLAR FUNCIONA COM TEMPO NUBLADO OU CHUVOSO? Sim. A quantidade de energia elétrica produzida é proporcional à intensidade da luz que incide na placa solar. Desse modo, com céu claro e sol ou mormaço forte, a energia gerada será máxima, mas mesmo com céu nublado, haverá geração de eletricidade. Até mesmo com tempo chuvoso, a pequena claridade existente irá produzir uma pequena quantidade de energia. A PLACA ACUMULA A ENERGIA, PERMITINDO SEU USO DURANTE A NOITE? Não. A energia gerada, se não for aproveitada na hora que é produzida, será desperdiçada. Portanto, deverá ser usada na hora (por exemplo, para acionar uma bomba d"água) ou ser armazenada em baterias, para uso posterior (por exemplo para acender lâmpadas durante a noite). QUANTA ENERGIA FORNECE PLACA? POSSO ALIMENTAR TODA A CASA COM UMA? A quantidade de energia gerada por uma única placa solar é limitada. Uma placa solar 45 wp, por exemplo, gera diariamente 14 Ah em média, energia suficiente para: - manter acesa uma lâmpada fluorescente de 9 Watts durante 12 horas por dia, ou alimentar um aparelho de TV de 12 Volts durante 6 horas, ou operar um equipamento de rádio SSB durante uma hora, ou - acionar uma bomba de 12 Volts durante o tempo suficiente para abastecer uma caixa d"água de 1000 litros por dia. A medida que aumenta a demanda, torna-se necessário aumentar a quantidade de painéis solares do sistema. Por exemplo: - com duas placas solares 45 wp é possível fornecer energia para iluminação, TV e radiocomunicação simultaneamente, com quatro placas solares, é possível alimentar uma geladeira para conservação de vacinas; com cinco placas solares é possível alimentar um pequeno posto de saúde rural, com geladeira, iluminação e radiocomunicação ou fornecer a energia necessária para iluminação, rádio, TV e bombeamento d"água para abastecimento de uma residência rural. Para determinar a quantidade de placas solares necessárias para uma dada aplicação, você precisa responder às seguintes questões: Quais os equipamentos que deverão ser alimentados (lâmpadas, rádio, geladeira, televisor, etc.) e qual sua voltagem de operação; quanto consome cada equipamento (consumo em Watts). Seu consumo em Ampères (amperagem) pode ser calculado dividindo a potência de cada equipamento (consumo em Watts) por sua voltagem; qual é o tempo de uso diário de

3 cada equipamento; Com base nessas informações, você pode calcular o consumo total dos equipamentos em Watts-horas (Wh) ou em Ampères-horas (Ah). Você deve Ter em mente que a quantidade de aparelhos alimentados simultaneamente não é o que determina a quantidade de placas necessárias, e sim o tempo total de uso diário de cada aparelho. Por exemplo, uma única placa solar 45 wp fornece a energia necessária para alimentar uma lâmpada durante 12 horas por dia, ou duas lâmpadas durante 6 horas, ou três lâmpadas durante 4 horas, etc. É também importante Ter em mente que a Energia Solar deve ser usada de forma racional. Uma lâmpada acesa desnecessariamente em um cômodo não ocupado significa o desperdício de parte da energia produzida pela placa solar, energia que poderia estar sendo usada para outra finalidade. QUAIS APARELHOS PODEM SER ALIMENTADOS ATRAVÉS DE PLACAS SOLARES? A placa solar produz eletricidade em corrente contínua (12 Volts, a mesma voltagem fornecida por uma bateria automotiva). Somente podem ser alimentados diretamente por uma placa solar aparelhos cujas voltagens de operação sejam compatíveis. Atualmente são disponíveis no mercado diversos equipamentos que funcionam em 12 Volts corrente contínua (lâmpadas fluorescentes, televisores, rádios, ventiladores, bombas d"água, refrigeradores e outros). É possível também alimentar diretamente aparelhos que funcionam em 24, 36 ou 48 Volts corrente contínua, interligando 2, 3 ou 4 painéis solares de 12 Volts em SÉRIE. COMO ALIMENTAR ELETRODOMÉSTICOS DE CORRENTE ALTERNADA? Para alimentar aparelhos de corrente alternada é necessário usar um inversor, que transforma 12 Volts corrente contínua em 110 ou 220 Volts corrente alternada. É importante considerar que nesse processo de transformação ocorre a perda de parte da energia produzida pela placa solar, e que dessa forma, a energia disponível para alimentação dos aparelhos se reduz. A quantidade de energia que se perde depende da qualidade do inversor utilizado (os inversores de melhor qualidade têm um rendimento superior). DÁ PARA ALIMENTAR COM ENERGIA SOLAR UM REFRIGERADOR DOMÉSTICO? É possível, porém muitos dos refrigeradores disponíveis atualmente consomem muito mais energia do que realmente necessitam (principalmente devido à sua pobre isolação térmica). Alguns dos refrigeradores da última geração podem ser acionados com Energia Solar, através de um inversor. É POSSÍVEL USAR UMA PLACA SOLAR DIRETAMENTE SEM BATERIA? Sim, mas nesse caso a energia produzida não terá onde ser armazenada e deverá ser utilizada no exato momento em que estiver sendo gerada. A bateria tem uma função muito importante no sistema - ela permite o armazenamento de energia para uso posterior e evita que variações de insolação interfiram no funcionamento dos equipamentos. Imagine, por exemplo, que você esteja falando no rádio e uma nuvem obscureça o sol. A corrente gerada pela placa solar iria diminuir e o rádio provavelmente deixaria de funcionar. A bateria evita que isso aconteça e

4 garante o funcionamento dos equipamentos inclusive durante a noite. Existem algumas aplicações onde o funcionamento sem baterias é perfeitamente aceitável. Uma bomba d"água, por exemplo, poderá funcionar adequadamente sem o uso de bateria, pois nesse caso, a água bombeada nos períodos em que há sol pode ser armazenada numa caixa d"água e usada quando necessário (você percebe que nesse caso a caixa d"água tem a mesma função de uma bateria?). POR QUE ÀS VEZES A BATERIA SE DESCARREGA? A capacidade de geração de uma placa solar é limitada, conforme explanado no item 4. Desse modo, caso o consumo diário seja superior à energia produzida pela placa solar naquele dia, a energia faltante será fornecida pela bateria, o que provocará sua descarga gradual. Se essa situação se repetir com freqüência, forçosamente a bateria irá se descarregar completamente. Você pode fazer uma analogia com a sua Conta Corrente no banco: a energia armazenada na bateria é o seu saldo inicial. A energia gerada pela PLACA solar equivale aos depósitos ou créditos e a energia consumida corresponde aos saques ou débitos. Agora fica fácil deduzir o que acontece quando os valores sacados são superiores aos depósitos. Seu saldo vai ficar negativo (ou sua bateria vai descarregar...). Para que um sistema de Energia Solar funcione com máxima confiabilidade, é importante usá-lo dentro dos limites para os quais ele foi dimensionado. ALERTA: Para diminuir o custo das placas solares, algumas empresas fabricam placas com menos das 36 células em série, indispensável para carregar corretamente a bateria. Com estas placas, as baterias não podem ser totalmente carregadas, o que causa funcionamento incorreto do sistema, afetando a sua confiabilidade, e diminui a vida útil das baterias. A CAPACIDADE DO SISTEMA AUMENTA EM RELAÇÃO AO TAMANHO DA BATERIA? Não! O aumento da capacidade da bateria aumenta apenas a AUTONOMIA do sistema. Aumentando a capacidade você aumenta o tempo que vai levar até que a bateria descarregue completamente, caso o consumo exceda a capacidade de geração da placa solar. Um sistema com autonomia de 5 dias, por exemplo, garantirá o funcionamento dos equipamentos durante esse tempo, independentemente das condições de geração da placa solar. NOTA - Entende-se por AUTONOMIA o tempo que o sistema pode funcionar, na eventualidade de cessar totalmente a produção de energia pela placa solar (suponha, por exemplo, o desligamento acidental dos fios ou um período de chuvas fortes onde a energia gerada pela placa será muito reduzida). COMO AUMENTAR A CAPACIDADE DE UM SISTEMA DE ENERGIA SOLAR? Simplesmente aumentando a quantidade de painéis solares dos sistemas. Por exemplo, um sistema com uma única placa solar terá sua capacidade duplicada com acréscimo de uma segunda placa, ou triplicada com o acréscimo de mais dois painéis. Essa ampliação pode ir sendo feita aos poucos, conforme as necessidades e a disponibilidade financeira do usuário. É importante notar que a modularidade de um sistema de Energia Solar permite não somente

5 sua ampliação gradual, mas também possibilita que um sistema maior seja desmembrado em diversos sistemas menores e reutilizados em locais diferentes. QUAIS OS COMPONENTES DOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS AUTÔNOMOS? Os sistemas fotovoltaicos autônomos são compostos pelos seguintes equipamentos: a- Painel Fotovoltaico b- Banco de Baterias c- Controlador de Carga d- Inversor a- Painel Fotovoltaico: O que é? E como funciona? Painel Solar é um equipamento responsável pela conversão de energia elétrica contínua. Por meio de um processo denominado efeito fotovoltaico, células fotovoltaicas obtidas a partir do silício (material abundante na natureza), absorvem partículas de fótons existentes nos raios solares e as convertem em energia elétrica contínua para ser utilizada no acionamento de diversos dispositivo-eletrônicos. Composto por um ou mais módulos fotovoltaicos, funciona como gerador de energia elétrica; b- Banco de Baterias: O que é? E como funciona? Banco de Baterias composto por uma ou mais baterias, normalmente baterias Chumbo-ácido 12V seladas, funciona como elemento armazenador de energia elétrica para uso durante a noite e em períodos de nebulosidade, onde não há disponibilidade de radiação solar; c- Controlador de Carga: O que é? E para que serve? Controlador de Carga é dispositivo eletrônico que protege as baterias contra a sobrecarga ou descarga excessiva; é um item importante na composição de um sistema fotovoltaico visto que, é ele quem garante a tensão de recargas de baterias (providas pelos painéis solares) no valor adequado e as protege de uma descarga profunda. Ambos os fatos citados colaboram diretamente no aumento da vida útil das baterias. d- Inversor: O que é? E para que serve? Dispositivo eletrônico que converte a energia elétrica em corrente contínua (CC) para corrente alternada (CA), de forma a permitir a utilização de eletrodomésticos convencionais; Alguns sistemas pequenos não empregam inversores e utilizam cargas (luminárias, TV, etc.) alimentadas diretamente por corrente contínua (CC). A ENERGIA SOLAR PODE SER USADA EM LOCAIS ONDE JÁ EXISTE REDE ELÉTRICA? Atualmente essa alternativa é muito onerosa, pois ainda prevalece em quase todo o mundo civilizado a mentalidade de energia farta e barata, que pode ser esbanjada. Para atender uma residência urbana típica através da Energia Solar, deveria ser evitado o uso de aparelhos de alto consumo (aquecedores elétricos de água, por exemplo) ou de baixo rendimento. A iluminação incandescente deveria ser substituída por lâmpadas de maior eficiência (uma lâmpada fluorescente compacta de 9 Watts, por exemplo, ilumina tanto quanto uma lâmpada comum de 60 Watts, consumindo apenas 1/6 da energia). Existe, mesmo assim, uma vasta gama de aplicações importantes onde é viável utilizar Energia Solar.

6 - iluminação de emergência em prédios, residências, fábricas, hospitais, etc.; - sistemas de segurança para residência, condomínios, prédios, fábricas; - refrigeradores para conservação de vacinas em postos de saúde, e inúmeras outras aplicações. QUAIS AS APLICAÇÕES TÉCNICAS DOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS AUTÔNOMOS? Existem também inúmeras aplicações técnicas dos sistemas fotovoltaicos. Entre outras podemos citar: Estações repetidoras de telecomunicações (microondas, TV, rádio, telefone celular) a Embratel utiliza energia solar fotovoltaica para estações repetidoras de microondas no Brasil desde a década de 70; Sinalização náutica (faróis e bóias de navegação) a Marinha do Brasil utiliza energia solar fotovoltaica para esta aplicação também desde fins da década de 70; Sinalização rodoviária e telefones de socorro rodoviário já usados também em algumas rodovias do Brasil; Sinalização ferroviária; Estações de monitoramento ambiental (estações meteorológicas, poluição, etc.); Proteção catódica contra corrosão de estruturas metálicas (oleodutos, gasodutos, torres de linhas de transmissão, etc.); Aplicações militares/policias, instalações de campanha, acampamentos, postos de fronteira, etc.; Sistemas de eletrificação rural, entre outras. A INSTALAÇÃO DA PLACA SOLAR REQUER UM TÉCNICO ESPECIALIZADO? A instalaçao de um sistema de Energia Solar é extremamente simples, podendo ser executada sem dificuldades pelo próprio usuário, seguindo as orientaçoes fornecidas pelo fabricante junto com equipamentos. Não requer, portanto a contratação de um técnico especializado. QUAIS AS PRINCIPAIS RECOMENDAÇÕES PARA MANUTENÇÃO DO SISTEMA? A placa solar não possui partes móveis sujeitas a desgastes e requer apenas uma limpeza peiódica da cobertura de vidro (usar um pano umedecido com água e sabão neutro - não usar abrasivos). As baterias devem ser inspecionadas periodicamente e o seu nível de água completado se necessário (usar somente água destilada). Baterias seladas não requerem adição periódica de água. Em condições de funcionamento normal, o sistema não requer praticamente nenhum cuidado adicional. A PLACA SOLAR PRODUZ ALGUM TIPO DE POLUIÇÃO AMBIENTAL?

7 Não. A Energia Solar é uma fonte absolutamente limpa e silenciosa; não produz resíduos de qualquer espécie e, portanto não polui nem agride a Natureza. QUAIS OS IMPACTOS AMBIENTAIS DA UTILIZAÇÃO DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS? Nenhum. Os módulos fotovoltaicos não consomem qualquer tipo de combustível, não geram nenhum tipo de emissão, não têm partes móveis e não produzem qualquer ruído. Na sua composição não existem substâncias tóxicas ou nocivas ao meio ambiente. QUAL É A DURABILIDADE DE UMA PLACA SOLAR? As placas solares são construídas com excelente material, resistem a mais de 25 anos de exposição às mais diversas condiçoes ambientais, com um mínimo de cuidados e com uma incidência de defeitos desprezível. QUAL A DIFERENÇA ENTRE CÉLULAS MONO, POLI E AMORFO? A- Células Monocristalinas De aparência uniforme, de cor azul bem escura (quase preta). Este tipo de célula é feito assim, como os circuitos integrados, a partir de um único cristal de silício, conforme será descrito mais adiante. Ë o processo mais antigo, e portanto bem desenvolvido e eficiente. B-Células Policristalinas Estas células são cortadas de uma peça policristalina de silício (formada por um aglomerado de cristais menores). Os cristais, de aproximadamente 1 cm formam um padrão irregular visível, o que identifica este tipo de célula. O processo de obtenção do silício policristalino é menos sensível que o do monocristalino. Em contrapartida, as células policristalinas possuem em geral eficiência um pouco abaixo das monocristalinas (ambas em torno de 13%). C-Células de Silício Amorfo Estas células possuem coloração uniforme e quase preta. São feitas através de deposição de silício vaporizado sobre uma superfície plana (aço inoxidável ou vidro, por exemplo). É o método de fabricação mais simples e barato, mas o de menor qualidade de resultados. Este tipo de célula, além de menor eficiência (em torno de 6%) também tem menor vida útil se comparada com as demais. A PLACA SOLAR SERVE PARA AQUECER ÁGUA OU ALIMENTAR UM CHUVEIRO? Uma placa solar não deve ser usada para aquecer água. É muito comum confundir um coletor solar térmico, que aproveita o sol para aquecimento de água e uma "placa fotovoltáica", que transforma a luz solar em eletricidade. O coletor solar é um equipamento relativamente simples: trata-se de um aparelho do qual circula água, que se aquece com a incidência do sol.

8 Quanto a usar uma placa solar para alimentar um chuveiro elétrico, não é aconselhável. É muito mais simples (e muito mais barato!) aquecer água usando diretamente um coletor térmico ao invés de usar uma placa fotovoltáica para produzir eletricidade e depois transformar a eletricidade em calor. OS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS SERVEM PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA? Não. Embora seja tecnicamente possível utilizar a energia elétrica gerada por módulos fotovoltaicos para o aquecimento de água, isto não é economicamente viável. Para o aquecimento de água a partir de energia solar são utilizados outros dispositivos denominados coletores solares térmicos. O QUE É UM COLETOR SOLAR TÉRMICO? É um dispositivo destinado a aquecimento de água utilizando energia solar, que pode ser utilizado por consumidores residenciais. É construído por uma serpentina de Cobre solidária a uma superfície negra boa observadora de energia luminosa, encapsulada em uma caixa com isolamento térmico e um vidro frontal. QUE É UM SISTEMA SOLAR PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA? COMO FUNCIONA? É um sistema solar para aquecimento de água basicamente constituído por: um reservatório de água que alimenta o sistema; um reservatório térmico (boiler) que armazena a água aquecida; os coletores solares, responsáveis pelo aquecimento da água; as tubulações e as conexões utilizadas nas interligações do sistema; e os acessórios (sistema elétrico complementar de aquecimento, a válvula solar de desnível negativo, o sistema de circulação forçada, e a válvula anticongelamento). QUE SÃO LÂMPADAS LED"S? COMO FUNCIONAM? São lâmpadas compostas por vários diodos emissores de luz (Led"s), servem para iluminação de modo geral. Iluminações: rural, industrial, pública, sinalizações, entre outros. As vantagens que estas lâmpadas apresentam comparadas as incandescentes fluorescentes é: vida útil superior a elas ( horas) e baixo consumo de energia. As Led"s podem ser facilmente montados em placas circulares de iluminação e aplicados a diferentes tipos de lâmpadas luminárias. Elas podem estar em harmonia com as diferentes necessidades de cores para todos os locais. Ex.: Parte exterior e interior do edifício, mostruários, estúdios, e etc... Ao utilizar as lâmpadas Led"s nós podemos melhorar os problemas de poluição e iluminação das lâmpadas tradicionais, com economia para as futuras gerações.