Até agora, você sabia que os painéis solares são usados para converter energia solar em eletricidade. Mas usar energia solar com outros dispositivos para fins de aquecimento também é possível. Você sabia disso? Como você pode usar energia solar sem células solares? Você descobrirá isso em aquecimento solar ativo vs aquecimento solar passivo. Além disso, como a energia solar ativa é diferente da energia solar? Você também deve estar se perguntando como a energia solar ativa funciona?
O que é um sistema de energia solar ativa?
O termo energia solar ativa se refere a sistemas de aquecimento térmico. A energia solar é um recurso energético renovável crucial, além de ser uma fonte de calor e luz para todos os seres vivos. O termo sistema de energia solar ativa se refere ao tipo de sistema usado. Plantas de instalação solar térmica usando eletrônicos, peças móveis e controles eletrônicos são consideradas parte de sistemas de energia solar ativa. Ela é usada para aquecimento, bem como para geração de eletricidade para casas e comunidades. Com isso, você aprendeu o que é sistema de energia solar ativa.
Como funciona a energia solar ativa?
As células fotovoltaicas são a base do funcionamento da energia solar ativa. Elas realizam a tarefa de coletar energia solar recebida do sol na forma de fótons. No entanto, a energia solar ativa tem dois designs básicos para funcionar: sistema térmico e sistema fotovoltaico.
1. Funcionamento do sistema térmico
Este sistema funciona por coletando luz solar e concentrando-a para produzir calor de alta temperatura para gerar eletricidade. Dois componentes de um sistema térmico são receptores e refletores em forma de espelhos que capturam e focam a luz solar que incide sobre eles. Durante o dia, o sistema de armazenamento de energia solar coleta energia solar e a utiliza após o pôr do sol.
O líquido de transferência de calor é aquecido e circulado em recipientes receptores, produzindo vapor. A energia mecânica do vapor funciona dentro de turbinas e aciona um gerador para produzir eletricidade.
2. Funcionamento do Sistema Fotovoltaico
Painéis solares feitos de silício são usados para absorver energia solar e criar um campo elétrico. Os painéis solares são revestidos com outros materiais que permitem que cada lado superior e inferior tenha uma carga positiva ou negativa. O fósforo usado na camada superior o torna carregado negativamente e o boro usado na camada inferior lhe dá uma carga positiva. A energia gerada por elétrons em movimento livre é transmitida aos fios pelas placas condutoras de metal em seu lado. Essa energia que flui das células solares para os fios é convertida em eletricidade e, portanto, usada para aquecimento e outros propósitos. Depois disso, vamos ver Quais são os três tipos solares ativos.
Leia também: 3 principais tipos de sistema solar fotovoltaico
Quais são os três tipos de energia solar ativa?
Com base em suas aplicações, quais são os três tipos ativos de energia solar: são mencionados abaixo.
1. Aquecimento solar ativo de piscinas
Por meio desse sistema, a água da piscina é aquecida com energia solar. Durante o processo, a água da piscina passa por coletores solares para ser aquecida. Quando a água atinge a temperatura ideal, ela é canalizada de volta para a piscina. Com esse processo, não há necessidade de um tanque de armazenamento.
2. Aquecimento Solar Ativo de Espaços
Equipamentos mecânicos como bombas, sopradores, ventiladores e dutos são usados para coletar, armazenar e distribuir calor por todo o espaço ou ar dentro da casa. O aquecimento solar ativo do ambiente pode ser à base de ar ou à base de líquido. Depois de aprender como funciona a energia solar ativa, é interessante saber sobre outros aspectos também.
- Sistemas baseados em ar use recipientes de rocha ou massa térmica para reter calor. Para distribuir, os mesmos sopradores e dutos são usados.
- Sistemas baseados em líquidos use ar forçado central, lajes radiantes, rodapés de água quente ou bombas. Grandes tanques de armazenamento são usados para armazenar e distribuir calor. É adequado para sistemas de aquecimento radiante, bombas de aquecimento por absorção e caldeiras com radiadores de água quente.
3. Aquecimento Solar Ativo de Água
Isto é aplicável para usos domésticos em que bombas circulam água ou fluido de transferência de calor em todo o sistema. Indireto e direto são dois tipos de sistemas ativos de aquecimento solar de água.
Veja também: 5 métodos de coleta de energia solar
Quais são os componentes do sistema solar ativo? Qual é o funcionamento do sistema de aquecimento solar ativo?
Os principais componentes do sistema solar ativo ou sistema de aquecimento solar ativo são os seguintes:
- Controles do coletor
- Controles de armazenamento de calor
- Controles de distribuição
Agora, o funcionamento do sistema de aquecimento solar ativo inclui o uso dos dispositivos acima mencionados para capturar radiação solar e convertê-la em energia térmica. Ele também usa coletores de placa plana e painéis radiantes para executar seu trabalho.
1. Coletores de placa plana: É um tipo de coletor solar térmico usado para coletar e armazenar calor do sol. É uma placa absorvente de cor escura colocada em uma caixa isolada. A luz solar absorvida pela placa aquece o fluido que corre através dela.
2. Painéis radiantes: Eles também são um tipo de coletor térmico que absorve a luz solar e a converte em calor. Isso é transferido para o ambiente através de radiação. É útil para aquecer pisos ou paredes de uma sala e é de três tipos: teto, piso e parede.
3. Controles: Interruptores, motores e sensores são usados para operar o sistema. Os controles ajudam a evitar temperaturas extremamente altas ou congelantes. Para monitorar a temperatura em diferentes partes do sistema, outros controles são usados para determinar seus níveis operacionais. Sistemas sofisticados com microprocessadores são usados para controlar e otimizar a transferência de calor junto com a entrega para tanques de armazenamento e diferentes partes de uma casa. Conhecer os componentes depois de aprender como a energia solar ativa funciona é útil.
- Termostato diferencial: É considerado o coração de um sistema de controle e mede diferenças de temperatura entre unidades de armazenamento e coletores. Caso o coletor fique mais quente que as unidades de armazenamento (diferença entre 10° a 20° Fahrenheit), o termostato liga o ventilador ou a bomba. Este ar ou água através do coletor aquecerá a casa ou o meio de armazenamento.
Por que usar energia solar ativa?
Usar energia solar ativa é uma boa opção porque é um investimento único com retornos vitalícios. Sim, o valor que você investiu na instalação do sistema será recuperado em 5 anos ou até menos na forma de economia em contas de serviços públicos. Os custos de instalação podem variar, mas ele tem uma vida útil geral de cerca de 20 anos ou mais sob condições adequadas.
Além disso, outra razão pela qual usamos energia solar ativa é que ela reduz a pegada de carbono, e você desempenha seu papel na redução da poluição do ar e da emissão de gases de efeito estufa. Isso deveria ter explicado por que usar energia solar ativa.
Veja também: Configurações do controlador de carga solar
O que é aquecimento solar ativo versus aquecimento solar passivo?
Para entender melhor as coisas aqui está uma lista de prós e contras de aquecimento solar ativo vs aquecimento solar passivo.
1. Aquecimento Solar Ativo
a) Prós
- As contas de eletricidade são reduzidas com menos eletricidade sendo consumida para fins de aquecimento.
- No caso da taxa de conversão, um sistema de aquecimento ativo é mais efetivo.
- Pode ser facilmente instalado em qualquer local.
- É um meio ambiente opção de aquecimento através da qual a pegada de carbono é reduzida.
- Energia gerada para fins de aquecimento também pode ser convertida em eletricidade para o funcionamento de eletrodomésticos.
b) Contras
- A instalação é caro pois muitos equipamentos como painéis solares, trocadores de calor e distribuidores precisam ser instalados.
- Além disso, a manutenção regular requer acusações.
- A é necessário muito espaço para instalar vários dispositivos.
- Outro fonte de energia é necessário para alimentar ventiladores e bombas.
- A quantidade de energia gerada é imprevisível e pode ser prejudicado pelo mau funcionamento do painel solar.
2. Aquecimento solar passivo
a) Prós
- Exceto para manutenção de edifícios, sem manutenção adicional É necessário.
- Isso ajuda reduzir contas de serviços públicos e é mais uma maneira de como a energia solar ativa funciona para economizar despesas.
- Nenhum coletor adicional é necessário porque pisos e paredes atuam como coletores de calor.
- Nenhuma fonte de energia extra é necessária
- Reduz a pegada de carbono e é amigo do ambiente
b) Contras
- A caminho claro é necessária para que a luz solar entre na casa.
- Qualquer objeção no caminho da luz solar reduz sua eficiência.
- As contas de aparelhos de aquecimento são não completamente eliminado mas apenas reduzido até certo ponto.
- O calor absorvido serve apenas para um propósito: aquecimento e não pode ser convertido em eletricidade.
- É não tão eficaz como sistemas de aquecimento solar ativo.
Para resumir, aqui está uma tabela de comparação entre os dois sistemas de aquecimento.
| Parâmetros Técnicos | Sistema de aquecimento ativo | Sistema de aquecimento passivo |
| Coleta de energia solar | Em recipientes separados | Dentro de elementos e itens da casa com alta massa térmica |
| Custo | Caro | Menos caro |
| Casa | Usado em qualquer tipo de casa | Estrutura da casa devidamente planejada necessária |
| Localização: | Pode ser facilmente instalado em qualquer lugar | Locais com bastante luz solar são obrigatórios |
| Equipamento Mecânico | Necessário para coletar e distribuir o calor | Não é necessária |
Veja também: Conectando painéis solares em série vs paralelo
É melhor energia solar ativa ou passiva?
Tanto a energia solar ativa quanto a passiva têm seus prós e contras. No entanto, ao considerar se a solar ativa ou passiva é melhor, você precisa considerar alguns pontos.
- A fonte de alimentação:A energia solar ativa não necessita de nenhuma outra fonte de energia além do sol e a energia solar passiva depende mais do clima.
- Dispositivos/Instrumentos: O sistema solar ativo usa painéis solares fáceis de manter, e o sistema solar autossuficiente e passivo usa termodinâmica.
- Custo: Os sistemas solares ativos são caros, pois incluem a instalação de sistemas de painéis solares, e a energia solar passiva é acessível.
Então, se você prefere coisas menos custosas, você pode considerar energia solar passiva, mas falando pessoalmente, solar ativa é melhor. A razão é que o calor e a energia gerados através deste sistema ativo podem ser usados para outros propósitos, adicionalmente, como operar outros eletrodomésticos. Com isso, você deve ter entendido se solar ativa ou passiva é melhor.
Então, aprender sobre como a energia solar ativa funciona e como ela ajuda a reduzir as pegadas de carbono foi interessante. No entanto, em aquecimento solar ativo vs aquecimento solar passivo, uma coisa ficou clara. Se você valoriza a eficiência, então um sistema de aquecimento solar ativo é o melhor; caso contrário, você também tem outra opção. A propósito, você usa sistemas de aquecimento solar? Gostaríamos muito de ouvir suas avaliações sobre o mesmo e qual você prefere entre eles.
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