Química

Energia solar na química:

Energia solar é aquela proveniente do
Sol (energia térmica e luminosa). Esta
energia é captada por painéis solares,
formados por células fotovoltáicas, e
transformada em energia elétrica ou
mecânica. A energia solar também é
utilizada, principalmente em residências,
para o aquecimento da água.

A energia solar é considerada uma fonte
de energia limpa e renovável, pois não
polui o meio ambiente e não acaba.

A energia solar ainda é pouco utilizada
no mundo, pois o custo de fabricação
e instalação dos painéis solares ainda
é muito elevado. Outro problema é a
dificuldade de armazenamento da energia
solar.

Os países que mais produzem energia
solar são: Japão, Estados Unidos e
Alemanha.

 Energia Solar Fototérmica 

Nesse caso, estamos interessados na quantidade de energia que um determinado corpo é capaz de absorver, sob a forma de calor, a partir da radiação solar incidente no mesmo.  Os equipamentos mais difundidos com o objetivo específico de se utilizar a energia solar fototérmica são conhecidos como coletores solares.Os coletores solares são aquecedores de fluidos (líquidos ou gasosos) e são classificados em coletores concentradores e coletores planos em função da existência ou não de dispositivos de concentração da radiação solar. O fluido aquecido é mantido em reservatórios termicamente isolados até o seu uso final (água aquecida para banho, ar quente para secagem de grãos, gases para acionamento de turbinas, etc.

Energia Solar Fotovoltaica

A Energia Solar Fotovoltaica é a energia obtida através da conversão direta da luz em eletricidade (Efeito Fotovoltaico). O efeito fotovoltaico, relatado por Edmond Becquerel, em 1839, é o aparecimento de uma diferença de potencial nos extremos de uma estrutura de material semicondutor, produzida pela absorção da luz. A célula fotovoltaica é a unidade fundamental do processo de conversão.Inicialmente o desenvolvimento da tecnologia apoiou-se na busca, por empresas do setor de telecomunicações, de fontes de energia para sistemas instalados em localidades remotas. O segundo agente impulsionador foi a “corrida espacial”. A célula solar era, e continua sendo, o meio mais adequado (menor custo e peso) para fornecer a quantidade de energia necessária para longos períodos de permanência no espaço. Outro uso espacial que impulsionou o desenvolvimento das células solares foi a necessidade de energia para satélites. 

Radiação Solar

O Sol fornece anualmente, para a atmosfera terrestre, 1,5 x 1018 kWh de energia . Trata-se de um valor considerável, correspondendo a 10000 vezes o consumo mundial de energia neste período. Este fato vem indicar que, além de ser responsável pela manutenção da vida na Terra,a radiação solar constitui-se numa inesgotável fonte energética, havendo um enorme potencial de utilização por meio de sistemas de captação e conversão em outra forma de energia(térmica, elétrica, etc.).Uma das possíveis formas de conversão da energia solar é conseguida através do efeito fotovoltaico que ocorre em dispositivos conhecidos como células fotovoltaicas. Estas células são componentes optoeletrônicos que convertem diretamente a radiação solar em eletricidade.São basicamente constituídas de materiais semicondutores, sendo o silício o material mais empregado.

Solarimetria e Instrumentos de Medição

A medição da radiação solar, tanto a componente direta como a componente difusa na superfície terrestre é de maior importância para o estudos das influências das condições climáticas e atmosféricas. Com um histórico dessas medidas, pode-se viabilizar a instalações de sistemas térmicos e fotovoltaicos em uma determinada região garantindo o máximo aproveitamento ao longo do ano onde, as variações da intensidade da radiação solar sofrem significativas alterações. 

A seguir mostramos alguns instrumentos de medida da radiação, o uso mais freqüente e a classe associada ao seu desempenho.

 Piranômetro

Os piranômetros medem a radiação global. Este instrumento caracteriza-se pelo uso de uma termopilha que mede a diferença de temperatura entre duas superfícies, uma pintada de preto e outra pintada de branco igualmente iluminadas. A expansão sofrida pelas superfícies provoca um diferencial de potencial que, ao ser medida, mostra o valor instantâneo da energia solar.

Heliógrafo

Instrumento que registra a duração do brilho solar. A radiação solar é focalizada por uma esfera de cristal de 10 cm de diâmetro sobre uma fita que, pela ação da radiação é energrecida. O cumprimento desta fita exposta a radiação solar mede o número de horas de insolação.

Actinógrafo

Instrumento usado para medir a radiação global.Este instrumento é composto de sensores baseados na expansão diferencial de um par bimetálico. Os sensores são conectados a uma pena que, quando de suas expansão, registram o valor instantâneo da radiação solar. Sua precisão encontra-se na faixa de 15 a 20% e é considerado um instumento de terceira classe.

 Pireliômetros

Os pireliômetros são instrumentos que medem a radiação direta. Ele se caracteriza por apresentar uma pequena abertura de forma a “visualizar” apenas o disco solar e a região vizinha denominada circunsolar. O instrumento segue o movimento solar onde é constantemente ajustado para focalizar melhor a região do sensor. Muitos dos pireliômetros hoje são autocalibráveis apresentando precisão na faixa de .5% quando adequadamente utilizados para medições.

referências :

https://www.cresesb.cepel.br/tutorial/tutorial_solar_2006.pdf
https://www.suapesquisa.com/o_que_e/energia_solar.htm
Pesquisa feita por: Caroline Elisa Winkeler  Turma: 1 C     Número: 52

 A ENERGIA QUE VEM DO SOL
O uso de energia solar é um passo importante para o desenvolvimento sustentável. Já virou lei em várias cidades brasileiras que caminham na direção da saúde ambiental


Por Isabel Raposo

O uso da tecnologia solar é pensado como um sistema híbrido, ou seja, o aquecedor solar é sempre acompanhado de outra tecnologia - chuveiro elétrico ou aquecedor a gás. Um sistema de aquecimento solar bem dimensionado pode suprir mais de 70% da demanda de água quente durante o ano, enquanto os outros 30%, que representam dias nublados ou chuvosos, são supridos por uma tecnologia convencional.

Em países menos ensolarados que o nosso, os aquecedores solares são uma ótima alternativa para fornecer água quente a lares, estabelecimentos comerciais e de serviços. Alemanha e Áustria, os europeus líderes no seu uso, têm insolação bem menor do que qualquer região do Brasil e índices de difusão superiores aos nossos.

Segundo a Asociación de Promotores Construtores de España (APCE), quando integrado ao projeto inicial de uma construção, o aquecedor solar aumenta entre 0,5% e 1% o custo da obra, mas a economia que propicia paga seu preço em menos de três anos. Durante a vida útil do aparelho, cada pessoa deixará de gastar ao menos R$ 10 mil. E se os 185 milhões de brasileiros optassem por tomar banho com energia solar, fariam nesse período uma economia total de cerca de R$ 1,7 trilhão.

Com tantas vantagens assim, por que o uso dos aquecedores solares não é mais disseminado? Segundo Délcio Rodrigues, físico e pesquisador associado ao Instituto Vitae Civilis, uma das principais barreiras está na ausência de normas para se preparar uma infra-estrutura favorável à instalação desses aparelhos. Tais orientações, que deveriam integrar o código de obras municipais, poderiam criar novo hábito entre arquitetos, construtores e moradores. Outra barreira, lembra Rodrigues, é o desinteresse do setor elétrico: implementar programas de substituição do chuveiro por aquecedores solares implicaria perda de faturamento para as empresas da área.

Sanar essas dificuldades exige o envolvimento dos diferentes níveis de governo, de fabricantes, universidades, organizações não governamentais, com iniciativas que incluam programas educacionais e eventos para conscientização, assim como a atuação de agências financiadoras. Os bancos têm papel fundamental no desenvolvimento de tecnologias limpas, como é o caso do aquecedor solar, pois têm contato direto com os consumidores, representando forte canal de informação e de acessibilidade ao abrir financiamentos específicos.

Alguns passos nesse sentido têm sido dados. Instituída pela primeira vez em 1980, em Israel, a obrigatoriedade da instalação de aquecedores solares está se espalhando por outros países. Em algumas cidades brasileiras, como São Paulo, Rio de Janeiro e Belo Horizonte, já vigoram legislações específicas a esse respeito, e há projetos de lei tramitando em cerca de 60 municípios.

A LEI PAULISTANA, sancionada em julho de 2007, obriga casas e apartamentos com quatro ou mais banheiros (incluindo lavabos) a instalar aquecedores solares. Os edifícios governamentais, industriais, de clubes, hospitais e hotéis também estão incluídos na exigência, assim como as edificações, novas ou não, com piscina aquecida.