Há muitos dispositivos populares baseados em energia solar no mercado. Um dos dispositivos mais usados é um sistema solar PV. Esses sistemas também estão disponíveis em diferentes tipos e, neste blog, discutiremos todos os principais tipos de sistema solar PV.
O que é um sistema solar fotovoltaico?
Fotovoltaicos são dispositivos usados para converter luz solar em eletricidade e um sistema solar fotovoltaico é uma versão maior dele. O sistema consiste em painéis solares ou matrizes. Células fotovoltaicas ou células solares são feitas de materiais semicondutores que absorvem fótons da luz solar que incide sobre elas, que por sua vez soltam elétrons de suas órbitas para permitir que fluam livremente. Assim, a eletricidade é gerada. Painéis solares são o principal componente do sistema e variam em eficiência.
Quais são os tipos de sistemas solares fotovoltaicos?
Com o tempo, o escopo dos sistemas solares fotovoltaicos aumentou. As células fotovoltaicas são a principal fonte de absorção de energia em todas as aplicações solares. Normalmente, há 3 tipos de sistemas solares fotovoltaicos.
1. Sistema fotovoltaico autônomo ou sistema fotovoltaico fora da rede
Os sistemas fotovoltaicos autônomos ou sistemas fotovoltaicos fora da rede são para clientes que não conseguem se conectar facilmente à rede. Isso pode ser devido à halto custo de fornecimento de energia ou por causa da localização geográfica. Na maioria das vezes, não faz sentido para uma pessoa conectada à rede optar completamente por um sistema off-grid. Os benefícios de tal sistema são que uma pessoa pode ter energia em lugares remotos, longe da rede, e ser totalmente autossuficiente em energia. Ele também conserta os custos de energia para você.
2. Sistema conectado à rede
Um sistema conectado à rede é uma instalação solar básica com um inversor padrão conectado à rede elétrica. Este sistema, no entanto, não tem nenhum armazenamento de bateria. É perfeito para clientes que já estão na rede e desejam adicionar energia solar às suas residências. Tais sistemas podem se qualificar para incentivos federais e estaduais que ajudam a pagar pelo sistema. Eles são econômicos e têm um design realmente simples com relativamente poucos componentes. Esta rede tem o objetivo principal de reduzir sua conta de energia e beneficiá-lo com incentivos solares.
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3. Sistema Híbrido
Os sistemas híbridos são sistemas conectados à rede com bateria de reserva. É ideal para pessoas que já estão na rede e querem ter uma bateria reserva. Você deve optar por um sistema assim se suas áreas são propensas a quedas de energia e você quer estar preparado para quedas de energia.
Quais são os componentes do sistema solar fotovoltaico?
Embora células solares ou painéis solares sejam componentes essenciais sem outros componentes, um sistema solar PV pode não funcionar tão eficientemente quanto deveria. Os componentes do sistema solar PV são os seguintes:
1. Inversores
Painéis solares geram corrente contínua (DC) que não pode ser usado para alimentar aparelhos, pois a maioria deles funciona com corrente alternada (CA). Inversores fazem o trabalho de converter a corrente contínua produzida pelos painéis para a corrente alternada que é então fornecida para sua casa. Além disso, o excesso dessa energia é alimentado na rede nacional.
2. Sistemas de monitoramento
Para saber a quantidade exata de kWh gerada pelos painéis solares, é necessário um medidor ou sistema semelhante.
3. Sistema de montagem
Painéis solares são montados em armações de aço ou alumínio que são aterrados no telhado de edifícios ou pendurados em paredes. De qualquer forma, ele é colocado em um ângulo e inclinação tal que a quantidade máxima de luz solar é recebida pelos painéis solares. Também evita eletrocussão por ligação elétrica e aterramento de sistemas de painéis solares.
a) Tipos de sistemas de estantes de telhado
- Sistema de telhado plano: É o mais comum e inclui lastro ponderado que usa a gravidade para sustentar os painéis solares. Depois de aprender sobre os tipos de sistemas solares fotovoltaicos, entenda seus componentes também.
- Sistema montado no solo: Ele usa lastro ou âncoras mecânicas para fixar os painéis solares ao solo. Um sistema de rastreamento com motores e sensores para rastrear o sol durante o dia para geração máxima de energia também é instalado no sistema de montagem no solo.
- Sistema de telhado inclinado: Neste sistema, as estantes são ancoradas mecanicamente às estruturas do telhado.
- Painéis solares fotovoltaicos: Existem basicamente 3 tipos de painéis solares, cada um diferindo em sua eficiência, aparência e custo. No entanto, o tipo de painel solar define a saída do seu sistema solar PV.
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4. Outros Componentes
a) Disjuntores: Também chamados de disjuntores, eles protegem sistemas elétricos de surtos e situações de sobrecorrente. Um disjuntor dispara automaticamente sempre que a corrente cruza um limite predeterminado. Disjuntores operados manualmente também são usados; no entanto, um automático é o preferido.
b) Combinadores: Eles combinam dois ou mais cabos para fazer 1 cabo grande. Além disso, eles são acompanhados por fusíveis para proteção e todos os conjuntos solares de médio a grande porte, bem como os de escala de utilidade, usam combinadores.
c) Desconecta: Para desconectar manualmente um fio elétrico, é usado um disjuntor que é como um portão ou um interruptor. Normalmente, ele é usado em ambos os lados de um inversor e é chamado de disjuntores CC e disjuntores CA. Ele também é usado durante a instalação ou substituição de inversores, pois também fornece isolamento elétrico.
d) Metros: Ele é usado para medir a quantidade de energia que passa por ele e essa quantidade calculada é usada por empresas de serviços públicos para preparar a conta. Para um sistema solar fotovoltaico, um medidor elétrico bidirecional especial é usado. Ele mede a eletricidade transferida de ambas as extremidades, ou seja, eletricidade fornecida por provedores de serviços públicos e energia de saída de painéis solares na rede.
e) Fiação: Eles são essencialmente necessários para o fornecimento de eletricidade entre diferentes componentes do sistema. O tamanho e a espessura dos fios são determinados pela quantidade e tipo de energia fornecida por eles. Além disso, fios expostos à luz solar direta devem ter proteção contra raios UV e revestimento de metal para proteção adicional é necessário para fios que transportam corrente contínua.
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Como funciona o sistema solar fotovoltaico?
Entre os diferentes tipos de sistemas solares fotovoltaicos, os principais trabalhos com sistemas solares fotovoltaicos incluem gerando eletricidade a partir da energia solar. A energia do sol na forma de fótons é capturada pelas células fotovoltaicas e material semicondutor em 1 ou 2 camadas da célula geralmente é composta de silício.
A luz absorvida faz vibrar elétrons, e eles correm livremente gerando corrente, que é corrente contínua. A quantidade de eletricidade gerada depende da eficiência dos painéis solares e da intensidade da luz recebida por eles. Mais energia é gerada com mais intensidade de luz solar. A eficiência das células fotovoltaicas é medida em termos de pico de quilowatt (kWp). Com isso, você entendeu o funcionamento dos sistemas solares fotovoltaicos. Depois disso, vamos aprender sobre a aplicação do sistema solar fotovoltaico.
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Qual é a aplicação do sistema solar fotovoltaico?
Existem inúmeras formas de aplicação do sistema solar fotovoltaico que são adotadas tanto em nível governamental quanto individual.
1. Edifício: Inclui aplicações residenciais onde um sistema de painel solar é instalado no telhado ou no solo para atender aos requisitos de eletricidade. Hoje em dia, materiais fotovoltaicos também são integrados ao estrutura de um edifício como janelas, revestimento ou telhas. Além disso, as estruturas de estacionamento e os toldos são cobertos com painéis solares que têm a dupla função de fornecer sombra e energia.
2. Militares: Os soldados podem transportar película fina leve PV para carregar equipamentos eletrônicos na base ou no campo. Esses painéis são flexíveis, portáteis e robustos, suportando assim situações adversas.
3. Locais remotos:Os países em desenvolvimento podem usar Sistemas fotovoltaicos como solução para necessidades de eletricidade para casas rurais, vilas, usinas de dessalinização, clínicas de saúde remotas e plataformas de petróleo offshore. É mais econômico e economiza tempo do que estender linhas de energia.
4. Fazendas solares: Sistemas fotovoltaicos espalhados por acres podem fornecer fornecimento de serviços públicos em larga escala. A produção de energia pode variar de dezenas de megawatts a mais de um gigawatt. Painéis fotovoltaicos fixos ou de rastreamento solar são usados para alimentar redes regionais ou municipais.
5. Espaço:Os tipos de sistemas solares fotovoltaicos têm sido uma fonte primária de energia para satélites artificiais em órbita da Terra. A Estação Espacial Internacional e os rovers de superfície na Lua e em Marte recebem energia de sistemas fotovoltaicos de alta eficiência. É e continuará sendo uma parte essencial da exploração planetária e espacial.
6. Energia autônoma: Aqui, autônomo se refere ao uso de sistemas fotovoltaicos para uma finalidade específica e não para alimentar vários aparelhos ao mesmo tempo. O PV pode ferramentas elétricas, medidores e outros dispositivos em áreas remotas ou urbanas onde a conexão medida não é comum. Também é usado para atender aos requisitos de eletricidade para telefones de emergência, luzes de estrada, bombas de irrigação de água, transmissores de rádio, postos de guarda remotos e placas de trânsito temporárias, juntamente com vários desses aplicativos autônomos.
7. Transporte:Os painéis solares podem ser fixados em carros e barcos para fornecer energia auxiliar. Para atender às necessidades de carregamento de bateria a bordo, um sistema fotovoltaico leve que pode ser usado em tetos solares de automóveis.
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Quais são as vantagens do sistema solar fotovoltaico?
As vantagens do sistema solar fotovoltaico são as seguintes:
- Altamente confiável já que os sistemas fotovoltaicos podem suportar condições climáticas adversas.
- Independência de produção de energia e de fornecedores de serviços públicos.
- Baixa manutenção custo porque a autolimpeza é suficiente com inspeção regular e reparos ocasionais.
- Baixa poluição sonora como o único som produzido é o do inversor, ele também é mínimo.
- Persistente porque painel solar sistema dura no mínimo 20 anos, e a garantia do fabricante cobre defeitos pelo mesmo período.
- A supervisão fotovoltaica pode ser feito manualmente adicionando mais módulos para aumentar a eficiência e não inclui custos elevados.
- Segurança forte em termos de operação após a instalação.
- Combustível zero consumo.
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Quais são as desvantagens do sistema solar fotovoltaico?
As desvantagens do sistema solar fotovoltaico são as seguintes:
- Dispendioso inicialização devido aos altos custos de produção, resultando em painéis solares caros e sua instalação.
- Excesso de requisitos de armazenamento em termos de backups de bateria que por sua vez aumenta a pegada de carbono, a complexidade e o custo geral.
- Falta de conhecimento entre as pessoas sobre vários termos relacionados ao sistema fotovoltaico.
- As baixa eficiencia de alguns painéis requer a instalação de mais painéis ou de painéis mais caros e com maior eficiência.
- Instável, pois a produção é amplamente afetada por mudanças em tempo, localização e clima.
Então, diferentes tipos de sistema solar fotovoltaico atendem ao mesmo propósito de converter luz solar em eletricidade. No entanto, há uma diferença nas maneiras como eles são instalados. Mas você pode decidir qual tipo de sistema precisa dependendo de suas necessidades de eletricidade e orçamento. Entre os componentes de um sistema solar fotovoltaico, você pode decidir após consultar o fornecedor para garantir a segurança e a facilidade de uso após a instalação. A propósito, qual você prefere?
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