Aquecimento solar de água – Como funciona?

Você já ouviu falar em sistemas de aquecimento solar de água? Apesar de muitos ainda não conhecerem, é uma tecnologia que já vem sendo usada há muitos anos, inclusive no Brasil! 

  

  
  
A ideia é basicamente o aproveitamento da energia do sol para esquentar a água. Assim viabiliza o abastecimento de residências, indústrias e piscinas com de água quente. Um sistema de aquecimento solar de água residencial é basicamente composto por 3 partes: os coletores solares, o reservatório térmico e o sistema auxiliar de aquecimento.
  
  

Coletor solar

  

Os coletores solares são os elementos responsáveis pela conversão da energia solar em energia térmica nos aquecedores solares. Estes possuem aletas de alumínio ou cobre, que absorvem a energia do sol e esquentam, distribuindo calor para a água que ali circula.
  
  

Reservatório térmico ou boiler

  

Depois de aquecida nas placas, a água quente sobe por convecção para o reservatório térmico. Também conhecido como boiler, é um reservatório termicamente isolante que armazena a água quente até a noite – quando não há incidência solar. Desta forma, o boiler garante o fornecimento de água quente o dia inteiro.
  
  

Sistema auxiliar de aquecimento ou sistema de back-up

  

É constituído de uma resistência elétrica acoplada ao boiler. Esta é acionada automaticamente quando a temperatura da água atinge um valor mínimo. Assim, é um sistema utilizado apenas em períodos do ano de baixa insolação ou de vários dias consecutivos sem sol.
  
  

Esquema de um sistema de aquecimento solar de água residencial

  

  
Na imagem acima podemos ver como fica o resultado da instalação de um aquecedor solar de água em uma residência. Os coletores são normalmente instalados no telhado, e o reservatório térmico dentro ou fora da casa em uma cota mais alta do que os coletores. Desta forma, a ascensão da água ocorre por convecção (efeito também chamado de termossifão).
  
Os aquecedores solares de água são sistemas simples, baratos e sustentáveis que vem ganhando espaço no mercado nacional. O tempo de retorno do investimento varia entre 18 a 36 meses, sendo um sistema vantajoso e econômico. Assim, é uma tecnologia que diminui o consumo de energia elétrica e as emissões de carbono, contribuindo para uma vida em maior harmonia com a natureza.

Quais são as linhas de financiamento para Energia Solar?

Financiamento para Energia Solar Fotovoltaica

A energia solar está ao alcance de toda população brasileira, pois com a nova regulação da agência nacional de energia elétrica (ANEEL) agora é possível produzir a própria energia em casa. Por meio da placa solar fotovoltaica é possível converter a radiação solar em energia elétrica e reduzir o gasto na conta de luz.

Mesmo havendo viabilidade financeira no investimento do kit solar, a geração solar ainda representa valor proporcional pequeno no país, mas o custo da instalação da energia fotovoltaica já baixou drasticamente e o número de instalações está crescendo rapidamente em todo o Brasil.

Aliada a redução do custo, uma solução que vem sendo apresentada é o financiamento para energia solar fotovoltaica, incluindo a compra e a instalação de Kits de Energia Solar. A seguir apresentamos as principais linhas de financiamento existentes no Brasil:

  1. Desenvolve SP – Linha Economia Verde

Público alvo: Pessoas jurídicas com sede no estado de São Paulo.

Cobertura: Financia até 80% do valor do investimento em projetos de energia solar e eólica.

Taxa de juros: 0,17% ao mês acrescidos da SELIC.

Prazo: 120 meses

Carência: até 24 meses

  1. BB – Proger Turismo Investimento

Público alvo: Pessoas jurídicas no segmento de turismo que faturam até R$ 10 milhões.

Cobertura: Financia até 90% do valor do investimento em projetos de energia solar e eólica.

Taxa de juros: variável de acordo com a negociação com o BB.

Prazo: 120 meses

Carência: até 30 meses

Valor máximo: R$ 1 milhão

  1. Bradesco – Leasing Ambiental

Público alvo: Pessoas físicas clientes do Bradesco.

Cobertura: Financia até 70% do valor do investimento em projetos de energia solar e eólica.

Taxa de juros: aprox. 2,9% a.m (variável de acordo com a negociação com o Bradesco). Isento de IOF.

Prazo: De 36 a 60 meses

Carência: não tem

Valor máximo: não tem

  1. BNB – FNE Sol

Público alvo: Pessoas físicas, indústrias, comércio e produtores rurais estabelecidas no Nordeste.

Cobertura: Financia até 100% do valor do investimento em projetos de energia solar e eólica.

Taxa de juros: A partir de 0,39% a.m (de acordo com as regras do banco).

Prazo: 96 meses

Carência: até 6 meses

Valor máximo: 100 mil reais.

  1. BNB – FNE Verde

Público alvo: Pessoa Jurídica com sede no Nordeste.

Cobertura: Financia até 100% do valor do investimento em projetos de energia solar e eólica.

Taxa de juros: aprox. 0,76% a.m (de acordo com as regras do banco).

Prazo: 144 meses

Carência: até 48 meses

Valor máximo: não tem

  1. BB – Pronaf ECO Rural

Público alvo: Agricultores com Declaração de Aptidão ao Pronaf (DAP).

Cobertura: Financia até 100% do valor do investimento em projetos de energia solar e eólica.

Taxa de juros: de 2,5 a 4,6 % a.a.

Prazo: Até 144 meses

Carência: até 96 meses

Valor máximo: 165 mil reais

  1. CREDCREA

Público alvo: Pessoas Físicas (consorcio)

Cobertura: 100%

Taxa de juros: 1,07 % a.m.

Prazo: 75 meses

Carência: não

  1. Santander

Público alvo: pessoas físicas e jurídicas.

Cobertura: Financia até 100% do valor do investimento.

Taxa de juros: De 1 a 3,9% a.m.

Prazo: 60 meses

Carência: não tem

Valor máximo: R$ 250 mil

  1. CONSTRUCARD

Público alvo: pessoas físicas.

Cobertura: Financia até 100% do valor do investimento.

Taxa de juros: variável caso a caso (1,45% a 2,75 % a.m.)

Prazo: 240 meses

Carência: não tem

  1. Cartão BNDES

Público alvo: pessoas jurídicas.

Cobertura: Financia até 100% do valor do investimento.

Taxa de juros: variável (atualmente 1,19% % a.m.)

Prazo: 120 meses.

Carência: 48 meses.

Ponto de ônibus com energia solar, telhado verde e carregador de celular

Esperar o ônibus embaixo de uma estrutura 100% reciclável, com placas fotovoltaicas, que permitem carregar o celular, e telhado verde com reutilização da água da chuva será possível a partir do dia 8 de dezembro, em Florianópolis. Porém por enquanto será apenas um ponto de ônibus modelo, implantando na Agronômica, em frente à Casa do Governador, sem expectativa de outros pontos ecossustentáveis na Capital.

O protótipo foi desenvolvido pelo Núcleo de Paisagismo da Associação Comercial e Industrial de Florianópolis (Acif). Para o modelo, foram selecionados materiais que em sua construção propõe minimizar o consumo de recursos naturais e potencializar a sua reutilização: a cobertura conta com vegetação para diminuir o calor, com irrigação autônoma feita pelo reuso de água da chuva; e há geração de energia por meio de placas fotovoltaicas, que permitem a iluminação do ambiente – feita por lâmpadas de LED -, a irrigação da cobertura e o carregamento de celulares via USB.

Energia solar em ponto de ônibus de Florianópolis
Estrutura reúne características para ajudar a melhorar acesso a usuários, ao mesmo tempo em que busca ser sustentável. Foto: Acif / Reprodução

A estrutura feita em aço também o torna totalmente reciclável. O forro da cobertura e os bancos são feitos com chapas de madeira plástica, feitas de plástico reciclado e produzidas no Presídio Agrícola de Palhoça. Também foi destinado um espaço exclusivo para facilitar a acessibilidade dos cadeirantes. Ainda estão previstas a instalação de um bicicletário e de um painel para fornecer informações das linhas de ônibus que passam pela parada.

Segundo a coordenadora do núcleo, Maria Cecília Guinle, o espaço é resultado de vários estudos sobre abrigos de ônibus pelo mundo e é, com todos os itens que comporta, o único deste tipo no Brasil:

— Reunimos modelos instalados em grandes cidades como Amsterdã, Paris, Boston, Califórnia, Miami e outras aqui do Brasil, e buscamos mesclar as coisas interessantes de cada uma para montar um lugar em que o usuário tenha conforto e comodidade enquanto espera pelo transporte.

Energia solar em ponto de ônibus em Florianópolis oferece internet e carregador de celular.

A iniciativa tem o apoio do Projeto Empreender Competitivo 2013-2015, uma parceria entre a Confederação das Associações Comerciais e Empresariais do Brasil (CACB) com o Sebrae, e administrado no estado pela Federação das Associações Empresariais de Santa Catarina (Facisc).

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Brasil inicia a construção da maior usina solar da américa latina

Inicia-se a construção da UFV Ituverava de 245MW, a maior usina de energia solar fotovoltaica da américa latina.

O Brasil possui 27 MW de usinas solares atualmente em operação. Mas é com o maior projeto de energia solar da América Latina que vai se estabelecer como um dos grandes produtores mundiais desta fonte.

A mega usina solar denominada UFV Ituverava, em construção no município de Brejolândia, interior da Bahia, terá 245MW de potência. Não se sabe ainda qual será a placa solar a ser instalada, mas estima-se que serão aproximadamente 800 mil painéis fotovoltaicos que ocuparão uma área de 200 hectares. Estes módulos solares serão capazes de atender a mais de 270 mil residências pelo país.

A usina solar irá modificar radicalmente a cara do município que, embora ocupe uma extensa área, possui somente 11 mil habitantes, uma densidade demográfica de apenas 4 habitantes por Km2. Brejolândia possui também um baixo índice de desenvolvimento humano (IDH), de 0,592, e espera que a qualidade de vida de seus habitantes melhore com o advento da usina fotovoltaica.

A proprietária do empreendimento é a empresa italiana Enel Green Power, que já possui mais de 1.600 MW de usinas solares em operação pelo mundo. O CEO da empresa, Sr. Francesco Venturini, afirmou que a UFV Ituverava demonstra o compromisso da empresa com a tecnologia solar.

Segundo dados da ANEEL, o Brasil possui 27MW de usinas fotovoltaicas em operação, 346MW atualmente em construção, e incríveis 2.634 MW de plantas solares com a construção ainda não iniciada.

A maior usina solar em operação, ainda segundo a ANEEL, é a usina solar “Nova Aurora”, com apenas 3 MW, localizada no município de Tubarão, estado de Santa Catarina.

O grande número de plantas com a construção ainda não iniciadas se deve, segundo o especialista em energia solar, Rodrigo Santos, Diretor Executivo da empresa Energy Shop, à falta de previsibilidade por parte do governo federal. “A falta de planejamento governamental, o cancelamento de leilões e a baixa contratação, resultou no corte de planos dos grandes fabricantes mundiais em se estabelecer no Brasil. Por consequência, os empreendedores não conseguem iniciar a construção, pois dependem da instalação das fábricas no país para adquirir o financiamento do BNDES. Foi somente neste último mês que tivemos uma primeira grande empresa se instalando por aqui, a Canadian Solar.”

O diretor da empresa catarinense também ressalta a importância da energia distribuída. “Hoje, somadas as potências, temos mais potência instalada nas micro-usinas solares, do que em grandes usinas fotovoltaicas. São 42 MW em tetos de residências, comércios e indústrias e apenas 27 MW de centrais fotovoltaicas em operação” ressalta.

Barraca com internet e energia solar para carregar celulares!

Energia Solar em Barraca de Camping

Passar frio à noite ou não ter onde carregar o celular durante o dia… Barraca de camping inglesa promete acabar de uma vez com estes inconvenientes

Boa notícia para quem adora acampar! Vem do Reino Unido uma solução que promete utilizar a energia captada dos raios solares para gerar eletricidade dentro de uma barraca, ou seja, os dias e noites com problemas de iluminação, temperatura e até mesmo falta de pontos para carregar celulares estão por um fio. E não para por aí: os idealizadores ainda afirmam que a barraca garante acesso à internet… Que tal?

Energia Solar em Barraca de Camping
Barraca com Energia Solar para ponto de internet e luz.

As empresas responsáveis pela barraca de camping com sinal de internet e que produz energia solar, intitulada de Concept Tent, são a Kaleidoscope e Orange Communication. A barraca possui todos estes diferenciais porque é revestida com um tecido especial que tem a capacidade de absorver de forma direta os raios solares, ou seja, não precisa de painéis fixos. Também conta com dispositivos sensíveis à luz que se movimentam pela barraca conforme o sol vai mudando de posição. Com isso, menos raios solares são desperdiçados.

Mas como funciona o processo? A luz que é captada pela barraca é processada dentro de um moderno sistema localizado no interior que indica os níveis de energia solar através de uma pequena tela de LCD. Não há fios, já que é utilizado o mesmo sistema de wi-fi que garante internet e um sistema de indução magnética para carregamento de celulares e tablets já vem acoplado na barraca. Outro diferencial é que a energia acumulada também serve para ligar aquecedores internos que ficam na base da barraca.

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Como dimensionar sua Energia Solar Off-Grid?

Muito tem sido falado sobre os sistemas de energia solar residencial grid-tie (conectado à rede), onde a energia solar está sincronizada com a rede da concessionária. Neste tipo de sistema o dimensionamento é simplificado, pois tudo que gerar é absorvido ou pelo consumidor ou pela rede e tudo que não for gerado pela microgeração, a rede da concessionária suprirá. Por outro lado, o dimensionamento dos sistemas fotovoltaicos isolados da rede é mais complicado, pois você não tem o back-up da rede, então deve-se projetar além do sistema solar que atenda à carga do consumidor, um banco de baterias que seja o pulmão do sistema.

O dimensionamento do sistema de energia solar fotovoltaica off-grid (isolado da rede) vai depender dos aparelhos utilizados e também do nível de consumo que se faz destes aparelhos. No quadro abaixo você encontrará o consumo usual de cada aparelho eletrodoméstico. Somando estes valores você consegue calcular o sistema off-grid customizado para cada caso.

Como dimensionar energia solar off-grid, consumo dos aparelhos elétricos, Como dimensionar energia solar

Os valores apresentam o consumo médio diário estimado destes aparelhos. A quantidade é unitária, então se você possui mais de uma unidade, basta multiplicar o consumo diário pela quantidade que possui. Por exemplo, se possui 5 lâmpadas LED, então procure o consumo unitário na tabela, neste caso 40 Wh/dia, logo multiplique por 5, que resulta em consumo médio de 200Wh/dia.

Para saber qual kit fotovoltaico off-grid mais adequado, você deve somar os valores dos consumos de cada aparelho. Por exemplo, se possui 1 geladeira simples, 1 microondas, 1 liquidificador e 3 lâmpadas, você deve buscar as quantidades na tabela e somar: 1920 + 650 + 50 + 120 (3×40) = 2.740 Wh/dia, que é a demanda diária de energia.

Caso você tenha uso maior ou menor de um aparelho específico, você também pode ajustar o consumo diário deste aparelho. Por exemplo, se no caso anterior seu consumo do micro-ondas não seja de ½ hora, conforme apresentado no quadro, mas sim de 2 horas diárias, então você pode calcular o consumo ajustado deste aparelho da seguinte forma: você multiplica a potência do aparelho (1300W) pelo tempo de uso (2 horas), que resulta no consumo de 2600 Wh/dia.  Então, recalculando a soma dos aparelhos, no caso anterior, você teria: 1920 + 2600 + 50 + 120 = 4.690 Wh/dia, que seria a sua demanda diária de energia usando o micro-ondas 2 horas por dia.

Com base neste consumo diário você pode dimensionar então o seu banco de baterias de acordo com a quantidade de dias de back-up desejado, ou seja, o período em que o sistema continuará operando mesmo sem sol.  Por exemplo, se desejarmos 2 dias de back-up, fazemos da seguinte forma: (i) primeiro encontramos a quantidade do fluxo de corrente diário, dividindo o consumo de energia diário pela tensão do banco de baterias, neste caso 12Vcc, que resulta em 391Ah/dia. (ii) em seguida multiplica-se o fluxo de corrente pela quantidade de dias de back-up, de 2 dias, que resulta em 782Ah. (iii) Para manter a vida útil das baterias, conforme indicação do fabricante, considera-se o limite de descarga máxima de até 70% da carga da bateria. Então, tomamos a capacidade de fluxo corrente necessária e dividimos por 70% para encontrar a capacidade nominal do banco de baterias necessário. (iv) Assim, a capacidade conjunta do banco de baterias deve ser de 1.117 Ah, deve-se adquirir, portanto, baterias que somem ao todo capacidade superior a 1.117 Ah. Por exemplo, ao tomarmos a bateria Freedom DF4001 de 240Ah como referência, necessitamos de 4,65 baterias ou, majorando ao valor inteiro, necessitamos adquirir 5 baterias DF4001.

Para facilitar o dimensionamento do conjunto fotovoltaico, é possível encontrar no site da Energy Shop Kits de Energia Solar Off-grid já completos, incluindo todos os equipamentos necessários que você precisa para gerar a sua energia solar residencial off-grid. Então, de posse de sua demanda de energia já calculada previamente, você pode escolher os kits solares fotovoltaicos completos, e buscar o produto que possui capacidade superior ao seu consumo de energia. Ao final, vale observar se a quantidade de baterias atende à quantidade de dias de back-up desejado. Caso seja insuficiente, você deve ajustar a sua compra adquirindo baterias adicionais, de modo a ter a autonomia desejada.

O que é energia solar?

Você sabe mesmo o que é Energia Solar ? A energia solar é a energia eletromagnética proveniente da radiação do sol. Visto do Sol, a Terra é apenas uma minúscula partícula em meio à imensidão da via láctea. De toda energia que é emitida pelo sol (cerca de 4,0 x 1026 W), apenas uma parcela muito pequena atinge a superfície terrestre (1,71 x 1011 W). Todavia, a cada segundo a Terra recebe do sol uma energia equivalente a 12 milhões de Itaipu (segunda maior usina hidrelétrica do mundo).

No sol ocorrem reações nucleares, nas quais átomos de hidrogênio sofrem fusão formando átomos de hélio. Essa reação libera uma quantidade enorme de energia, a qual é irradiada em todas as direções do sistema solar na forma de partículas chamadas fótons. A intensidade que a irradiação solar chega ao nosso planeta através dessas partículas de energia é da ordem de 1000 W/m², porém a intensidade que chega ao solo depende da localização geográfica de cada região, bem como de suas condições climatológicas.

Uso da energia solar

A radiação solar é essencial para todo o ecossistema terrestre. Ela pode ser convertida e utilizada em duas principais vertentes: térmica ou fotovoltaica.

Energia Solar térmica

A energia solar térmica converte a radiação solar em energia térmica utilizável. Esse processo envolve o aquecimento de um fluido de trabalho, geralmente água. A energia solar térmica se divide entre aplicações de baixa, média e altas temperaturas.

Energia solar térmica de baixas temperaturas – até 100 ºC

Aplicações de baixa temperatura incluem aquecimento de água para uso em banho, torneiras e outros usos domésticos, e também algumas aplicações comerciais como higienização de empreendimentos como açougues, abatedouros. Esse tipo de equipamento ainda pode ser utilizado para aquecimento de piscinas, entre outros. O sistema de aquecimento solar de água geralmente utiliza coletores solares de placa plana, onde a água é aquecida, e também um boiler térmico, onde a água quente é armazenada.

Energia solar térmica de médias e altas temperaturas – 100 a 550 ºC

Por outro lado, aplicações de médias e altas temperaturas são voltadas para processos industriais ou geração de energia elétrica. Nesses sistemas os fluidos de trabalho são geralmente óleo mineral ou sal fundido. Os receptores de raios solar utilizados não são mais coletores de placa plana. No lugar desses, concentradores de raios solar são utilizados. Os tipos mais comuns são: concentrador de calha parabólica, concentrador Fresnel linear, concentrador parabólico e concentrador de torre. Neste último, o sal fundido absorve o calor vindo de centenas de espelhos, que focam os raios solar na torre, e as temperaturas podem passar de 550 ºC.

 

Energia solar fotovoltaica

Além dos processos descritos acima, em que a radiação solar é convertida em calor, a mesma também pode ser convertida diretamente em energia elétrica. O termo energia solar fotovoltaica engloba a conversão da radiação solar diretamente para energia elétrica através do uso de painéis fotovoltaicos. Nesse processo, os raios solar atingem o material semicondutor presente nos painéis fotovoltaicos, este absorve energia suficiente para que os elétrons de sua camada de valência se desprendam, gerando assim uma corrente elétrica. Este fenômeno é conhecido como efeito fotovoltaico.

As placas fotovoltaicas nada mais são que uma sequencia de materiais semicondutores montados em conjunto e protegidos por camadas de vidro para maior durabilidade. Estes painéis são encontradas em diversos modelos e tamanhos ¹, em potências que variam entre 3 Wp e 330 Wp. Atualmente o fotovoltaico é a fonte energética que possui maior taxa de crescimento no mundo. Somente no ano de 2017, esta cresceu mais de 32 % (Fonte: Agência Internacional de energia) ² e mais de 300% no Brasil.

Aproveitamento da energia solar

Mesmo com todo este potencial, nosso aproveitamento da energia solar ainda é muito pequeno. Segundo a Agência Internacional de Energia, a produção energética mundial proveniente de fontes renováveis (solar, vento e outros) em 2016 foi menor que 1,4 % do montante total aproveitável. No Brasil a potência solar instalada em janeiro de 2018 foi de mais de 1.000 MW ³, o que representa apenas 0,6% da potência energética instalada.