ENERGIA SOLAR: ou 6% de um milionésimo da energia solar incidente no planeta. Constante Solar (fluxo médio de radiação): 1367 W/m 2
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- Lucinda Quintão Regueira
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1 ENERGIA SOLAR: RENOVÁVEL INESGOTÁVEL
2 ENERGIA SOLAR: Constante Solar (fluxo médio de radiação): 1367 W/m 2 Energia incidente na atmosfera: 1,5 x kwh por ano = 10 mil vezes a energia total consumida no planeta Itaipú = 9 x kwh por ano, é apenas 0, ou 6% de um milionésimo da energia solar incidente no planeta
3 Energia Solar exige muita área? 50 VEZES Usina Área Inundada (km²) Capacidade instalada (MW) Energia anual estimando alta produtividade FC = 0,81 Equipamento solar com 10% de eficiência e ocupando apenas a metade da área Itaipu TWh 120 TWh Sobradinho (BA) ,5 TWh 385 TWh Tucuruí (PA) TWh 220 TWh Porto Primavera (SP) TWh 205 TWh
4 Disciplinas do Curso Engenharia de Energia: Rdi Radiação Solar Conversão Térmica Conversão Fotovoltaica
5 INSTRUMENTOS
6 Compilações de dados terrestres e de satélite Atlas UFSC Atlas UFPE SWERA SOFTWARES
7 Insolação = horas de sol por mês Mapas de Irradiação Solar
8 Mapas de Irradiação Solar VERÃO INVERNO
9 Efeito de inclinar o plano receptor: Para coletores inclinados com ângulo igual à latitude local a irradiação disponível é bastante uniforme em média anual: de 4,5 a 5,7 kwh/m².dia
10 CONVERSÃO DA ENERGIA SOLAR ENERGIAS RENOVÁVEIS Energia Solar Energia Eólica Hidreletrica Biomassa OUTRAS Térmica Fotovoltaica PCH Lenha Marés Calor Eletricidade Alcool Ondas Biodigestores OTEC Biodiesel Geotérmica
11 Energia Solar Térmica Fotovoltaica T amb -> 100 C 100 C -> 200 C 200 C -> 350 C 350 C -> 4000 C Conforto Térmico Arquitetura bioclimática Materiais especiais Vidro duplo Baixa concentração Média concentração Alta concentração Secagem Aquecimento de água Aplicações industriais de calor Fogão Solar Forno Solar Torre de Convecção Eletricidade Coletores planos = Sem Concentração
12 Aplicações de Conversão Térmica Conforto térmico na edificação
13 Janela
14 Muro Trombe-Michel
15 Ganho direto Ganho indireto Muro Trombe-Michel
16 Armazenamento de energia e trocadores de calor.
17 Laboratório de Energia Solar da UFRGS um exemplo de arquitetura bioclimática -
18 INVERNO janela basculante salas sul Radiação solar
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20 FACHADA NORTE (JANELAS)
21 FACHADA SUL (FECHADA)
22 VERÃO janela basculante entrada de ar salas sul Radiação solar
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24 Aplicações de Conversão Térmica Aquecimento de água.
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34 CONSUMO DE ÁGUA QUENTE
35 Água Quente para Uso Doméstico
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42 Instalação na fachada
43 Coletores com tubos de vácuo
44 Coletores com tubos de vácuo
45 CHINA China: 1 1 bilhões de US$ ou 11 milhões de m² por ano China: 1,1 bilhões de US$ ou 11 milhões de m por ano Brasil 570 mil m² por ano
46 Apenas 1,5% dos domicílios no Brasil usam Energia Solar 5% de toda a eletricidade produzida no Brasil é utilizada em chuveiros elétricos e 70% desta energia poderia ser substituída por energia solar Chuveiros elétricos consomem uma potência correspondente a 18% do pico de demanda do sistema elétrico nacional ( MW) 1 chuveiro elétrico custa R$30,00 para o usuário, mas custa cerca de R$4.000,00 para o país.
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52 Aplicações de Conversão Térmica Outras aplicações.
53 Destilador de água Solar
54 Destilador de água Solar
55 Fogão Solar
56 Fogão Solar
57 Sun cook
58 Secagem de frutos
59 Secagem de frutos
60 Secagem de grãos
61 CSP
62 Sistema para 36 MWe na Austrália
63 2 Sistemas de 50 MWe cada um na Espanha ANDASOL 1 (Granada)
64 Andasol
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66 Concentrating Solar Thermal Power
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73 Nevada Solar One = 64 MWe USA
74 Torre Central Almeria Albuquerque
75 500 MWe em 2009 (Stirling) Solar Two 10 MWe 1926 heliostatos 1981 (Solar One)
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77 FORNO SOLAR
78 Conversão Fotovoltaica
79 Tecnologias de materiais para células fotovoltaicas SILÍCIO MONOCRISTALINO SILÍCIO MULTICRISTALINO Amorphous silicon Nanocrystalline silicon Cadmium telluride CdTe (também CdTe/CdS) Copper Indium Selenide CIS Copper indium gallium selenide CIGS Gallium arsenide Dye sensitized solar cells (DSSC) Organic/polymer solar cells
80 Células de silício cristalino : tecnologia dominante 95% 80%
81 Célula Fotovoltaica
82 EFEITO FOTOVOLTAICO Dopagem N pentavalente fósforo Dopagem N pentavalente fósforo Dopagem P trivalente boro
83 EFEITO FOTOVOLTAICO Difusão migração de cargas campo elétrico
84 EFEITO FOTOVOLTAICO I difusão = I campo elétrico equilíbrio elétrico
85 EFEITO FOTOVOLTAICO Fótons criam pares elétron-lacuna que são separados pelo campo elétrico, formando a fotocorrente
86 EFEITO FOTOVOLTAICO Limitações no processo de conversão: Limitações no processo de conversão: Nem todos os fótóns são aproveitados
87 Fabricação de Células l Si Policristalino
88 Policristalino
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90 Serigrafia
91 PROCESSO
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93 EUROSOLARE
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97 Células de Silício Monocristalino
98 ATERSA
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100 Célula de Contatos Enterrados
101
102 Célula PERLN 24,7%
103 Módulo Flexível de Si amorfo
104 Módulos de Telureto de Cadmio Módulos de Telureto de Cadmio no telhado de uma casa
105 Seguidor Solar a dois eixos (10 kw) Universidade de Jaén
106 Energia solar fotovoltaica com alta concentração
107 SFCR: Plantas Fotovoltaicas (huertos solares) Hinojosa del Valle (12 MW)
108 SFCR: Plantas Fotovoltaicas (huertos solares) Málaga ( 4 MW)
109 SFCR: Plantas Fotovoltaicas (huertos solares) ESTÁTICA 11 MW en Murcia (España)
110 SFCR: Plantas Fotovoltaicas (huertos solares) ESTÁTICA 10 MW en Tenerife
111 SFCR: Plantas Fotovoltaicas (huertos solares) ESTÁTICA 4 MW en Jaén
112 SFCR: Plantas Fotovoltaicas (huertos solares) 700 kw en Toledo
113 SFCR: Plantas Fotovoltaicas (huertos solares) 20 MW en Jumilla (Murcia)
114 SFCR: Plantas Fotovoltaicas (huertos solares) 14MW 1,4 en Corral lde Almaguer
115 SFCR: Plantas Fotovoltaicas (huertos solares) 1,5 MW en Écija (Sevilla)
116 SFCR: Plantas Fotovoltaicas (huertos solares) 20 MW en Beneixama (España)
117 SFCR: Plantas Fotovoltaicas (huertos solares) 20 MW en Beneixama (España)
118 SFCR: Huerto Solar (concentración)
119 SFCR: Huerto Solar (concentración) Puertollano (500 kw) SOLFOCUS
120 SFCR: Huerto Solar (concentración)
121 SFCR: Huerto Solar (concentración)
122 SFCR: Huerto Solar (concentración)
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127 Figure 2. Chart showing growth in capacity of solar hot water, wind, solar electricity and the IEA Blue scenario for solar electricity. A capacity factor of 13% is assumed for translating from peak capacity (GWp) and energy delivery (TWh/year). $1bn=$10 9.
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