PROJETO: TREINAMENTO EM APROVEITAMENTO DE ENERGIA SOLAR. Uma proposta para 2016

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1 PROJETO: TREINAMENTO EM APROVEITAMENTO DE ENERGIA SOLAR Uma proposta para 2016

2 0. AS RELAÇÕES NO PROJETO FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA E LOGISTICA

3 0. AS RELAÇÕES NO PROJETO (Cont...) SEDE E FINANCIAMENTO DO CURSO DE FABRICAÇÃO DE CÉLULAS FOTOVOLTAICAS EM TOULOUSE, FRANÇA.

4 0. AS RELAÇÕES NO PROJETO (Cont...) HOSPEDAGEM, LABORATÓRIO E FUNDAMENTAÇÃO PRATICA DO CURSO DE FABRICAÇÃO DE CÉLULAS FOTOVOLTAICAS EM TOULOUSE, FRANÇA.

5 0. AS RELAÇÕES NO PROJETO (Cont...) HOSPEDAGEM, LABORATÓRIOS E FUNDAMENTAÇÃO PRATICA DO CURSO DE APROVEITAMENTO DE ENERGIA SOLAR EM ALMERIA, ESPANHA.

6 1. UMA INTRODUÇÃO ÀS ENERGIAS RENOVÁVEIS

7 PAUTA 1.1. BALANÇO ENERGETICO / FONTES E FORMAS DE ENERGIA; 1.2. ENERGIA;SUSTENTABILIDADE E DISPONIBILIDADE; 1.3. FUNDAMENTOS DA ENERGIA SOLAR; 1.4. INTRODUÇÃO AO APROVEITAMENTO DA ENERGIA SOLAR.

8 1.1. BALANÇO ENERGETICO / FONTES E FORMAS DE ENERGIA;

9 BALANÇO ENERGETICO A energia solar radiação eletromagnética produzida no Sol é o único elemento novo em nossa atmosfera: e constitui a principal fonte de energia do sistema Terra atmosfera. É direta ou indiretamente a responsável por todos os processos biológicos, químicos e físicos que ocorrem na natureza.

10 BALANÇO ENERGETICO (cont...)

11 FONTES DE ENERGIA

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16 POTENCIAL DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Fonte: DLR

17 1.2. SUSTENTABILIDADE E DISPONIBILIDADE

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19 1.3. FUNDAMENTOS DA ENERGIA SOLAR;

20 SOL: FONTE DE ENERGIA Pela medição da energia que a Terra recebe do Sol por m 2 : 1400 joules por segundo, ou seja, uma potência de 1400 watt (que poderia alimentar simultaneamente 14 lâmpadas de 100 watt), e conhecida a distância entre Sol e Terra, determinamos que a luminosidade, ou potência emitida pelo Sol em watt, ou J/s. Essa quantidade de energia corresponderia à combustão de galões de gasolina por minuto, mais de 10 milhões de vezes a produção anual de petróleo na Terra.

21 O modelo aceito atualmente para explicar a origem da energia do Sol foi proposta por Hans Albrecht Bethe, em 1937 e propõe que a energia produzida no Sol tem origem em reações termonucleares, onde quatro prótons são fundidos em um núcleo de hélio, com liberação de grande quantidade de energia.

22 Nestas reações ocorre a conversão da massa solar em energia conforme a equação de Einstein de conversão de massa: E = m. c 2 onde: E= energia produzida; m= massa convertida; c= velocidade da radiação eletromagnética no vácuo. Assim a conversão de 1 kg de matéria produz... Comparando com a energia consumida em uma residência durante 1 mês: E mês = 5 kwh mês = J/s (5.103 mês ). (3600 s) = 1, J mês portanto E 1 kg = = J Vamos fazer alguns cálculos elementares relativos à capacidade energética do sol: E 1 kg E mês = J 1, J mês = meses 417 milhões de anos 4 milhões de séculos

23 Por analise espectrográfica sabe-se que no sol ocorre a transformação de 6, t/s de H em 6, t/s de He. Ocorre portanto uma transformação de m= t/s em energia (O Sol perde 0,03% da sua massa em anos). Portanto, admitindo que E= mc² E=( kg/s).( ) 2 = 3, J/s= 3, MW As duas maiores hidroelétrica do mundo: Três Gargantas (China) 2, MW Itaipu 1, MW

24 A VARIAÇÃO DA ENERGIA SOLAR QUE QUE INCIDE SOBRE A TERRA: a. CICLOS SOLARES; b. DISTÂNCIA ENTRE TERRA E SOL E ÂNGULO DE INCIDÊNCIA; c. ABSORÇÃO DE ENERGIA PELA ATMOSFERA; d. A CONSTANTE SOLAR ( W/m²);

25 a. OS CICLOS SOLARES Variação na atividade solar Variação na energia produzida Fonte: NASA

26 b. DISTÂNCIA ENTRE TERRA E SOL E ÂNGULO DE INCIDÊNCIA A energia que chega à Terra depende do ângulo de incidência solar I r = I. sen θ I r= potência recebida [W]; I= potência incidente [W]; sen θ= seno do ângulo de incidência considerado.

27 c. ABSORÇÃO DA ENERGIA PELA ATMOSFERA

28 A RELAÇÃO COM A FREQUÊNCIA DA RADIAÇÃO

29 d. A CONSTANTE SOLAR Embora a distância da Terra ao Sol, devido à órbita elíptica da Terra ao redor do Sol, varie entre 1,471 x m no periélio, em janeiro, e 1,521 x m no afélio, em julho o que caracteriza as estações do ano, a distância média Terra-Sol é denominada UNIDADE ASTRONÔMICA (UA) e sua medida é: d= ± 2 km= 1 UA Na maioria das aplicações é suficiente adotar esse valor como 1,496 x m. A quantidade de radiação solar incidente à distância média Terra-Sol, no topo da atmosfera da Terra (TOA) e em uma superfície perpendicular à direção do feixe incidente, é denominada constante solar o *, e é admitida como: o = 1367 ± 2 W/m 2 * Devido a significativa variação desse valor atualmente a denominação constante solar vem sendo substituida por irradiação solar total.

30 1.4. INTRODUÇÃO AO APROVEITAMENTO DA ENERGIA SOLAR

31 a. MEDIÇÕES SOLARIMETRICAS 31 31

32 b. PRINCIPAIS TECNOLOGIAS DE GERAÇÃO SOLAR

33 c. PRINCIPAIS TECNOLOGIAS DE GERAÇÃO TERMO SOLAR

34 d. ALGUNS EXEMPLOS DE PLANTAS SOLARES

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40 Em Almeria, Espanha, orientados pelos Ph. D. Prof. Manuel Perez, Diretor do CIEMAT, Universidad de Almeria. Prof. Xisto Malato, Diretor do CIESOL, PSA, Almeria.

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46 MUITO OBRIGADO E ATÉ A PRÓXIMA AULA