Em nossa vida cotidiana, frequentemente usamos muitos aparelhos elétricos e eletrônicos, como telefones celulares, ventiladores, refrigeradores, luzes elétricas, condicionadores de ar, computadores, instrumentos industriais, máquinas e assim por diante. Todos estes componentes elétricos e eletrônicos ou dispositivos requerem um fornecimento de energia elétrica para suas operações.
Vantagens e desvantagens da energia solar
Para fornecer energia suficiente e atingir a demanda de carga, existem diferentes maneiras de gerar energia elétrica usando diferentes fontes de energia, como Energia Solar, Energia Térmica, Energia Eólica, Energia Nuclear e assim por diante. Neste artigo, discutiremos sobre a energia solar e as vantagens e desvantagens de sistema de energia solar utilizado para geração de energia elétrica.
Energia solar
A luz radiante do Sol e o calor aproveitado para fornecer energia solar. As tecnologias em evolução, como eletricidade solar térmica, arquitetura solar, aquecimento solar e energia solar fotovoltaica são usadas para isso energia solar . Com base na forma de captar, converter e distribuir energia solar, essas tecnologias solares são classificadas em dois tipos como solar ativa e solar passiva. A energia elétrica gerada a partir da energia solar é chamada de Energia Solar.
A energia solar utilizada diretamente para aquecimento de água de piscinas, iluminação diurna, secagem de roupas e assim por diante, sem quaisquer dispositivos intermediários ou conversores, é chamada de Energia Solar Passiva.
Energia Solar Passiva
A energia solar indiretamente usada para fornecer energia a dispositivos consumidores de energia após o processamento por meio de dispositivos intermediários, como painéis solares ou células fotovoltaicas para converter energia solar em energia elétrica, é chamada de Energia Solar Ativa.
Energia Solar Ativa
Processo de conversão de energia de energia solar
A energia solar é convertida em energia elétrica chamada de Energia Solar, e esse processo de conversão ocorre por meio de painéis solares, controlador de carga, bateria e inversor.
Processo de conversão de energia solar
Painéis solares
Painéis solares
Os painéis solares ou células fotovoltaicas são usados para a conversão da luz (energia solar) em corrente elétrica (DC) usando o efeito fotovoltaico. Este sistema pode ser chamado de Sistema de energia solar . Os painéis solares são módulos inflexíveis feitos de silício ou silício cristalino à base de wafer.
As células fotovoltaicas são classificadas em dois tipos: células policristalinas e monocristalinas. Várias células fotovoltaicas são interconectadas para formar um módulo e uma série desses módulos é chamada de painel solar.
Sistema de bateria
Sistema de bateria
O sistema de bateria consiste em célula secundária ou bateria elétrica recarregável. São dois tipos de baterias como baterias de chumbo-ácido e de ciclo profundo em células de gel.
A bateria é usada para armazenar energia durante o dia, enquanto os painéis solares geram energia e podem ser usados durante a noite usando um inversor.
Controlador de carga
O controlador de carregamento é usado para ligar ou desligar o carregamento e o carregamento. É usado principalmente para proteger a bateria contra sobrecarga e sob condições de carga.
Controlador de carga
Durante o dia, o controlador liga a bateria para armazenar a energia gerada pelos painéis solares e, durante a noite, fornece energia para a carga por meio de um inversor.
Inversor
Inversor
O inversor é usado para converter a energia DC em energia AC e, em seguida, fornecer alimentação CA às cargas.
Como muitas cargas, que usamos com frequência, exigem alimentação CA - é necessário converter CC em CA. A energia armazenada na bateria está na forma DC, que também pode ser convertida em AC usando um inversor no sistema.
Importância da Energia Solar
Existem diferentes tipos de fontes de energia com as quais podemos gerar energia elétrica, mas neste processo de geração de energia elétrica muitas coisas como poluição, custo, eficiência, energia renovável ou não-renovável usada para geração de energia, etc. devem ser levadas em consideração. Aqui precisamos considerar a importância da energia solar para a produção de eletricidade e de tal forma que conservar as fontes de energia não renováveis como carvão, petróleo, outros combustíveis fósseis e também.
A energia solar não é usada apenas para a geração de eletricidade, mas também pelas plantas para a produção da clorofila verde e dos alimentos nas plantas por meio da fotossíntese - essenciais para a sobrevivência das plantas. Das vantagens da energia solar e projetos de energia solar discutido abaixo neste artigo, podemos entender a importância da energia solar.
Vantagens e desvantagens da energia solar
Embora existam inúmeras vantagens da energia solar, existem também algumas desvantagens da energia solar que estão listadas abaixo:
Vantagens
A energia solar é um recurso gratuito e renovável para gerar eletricidade, mas requer coletores e alguns outros equipamentos para conversão da energia solar em energia elétrica.
- As células solares usadas para geração de energia não causam ruído. enquanto geradores ou turbinas de outros métodos causam poluição sonora.
- Não causa muita poluição em comparação com outros métodos de geração de energia, como uma usina térmica, uma usina nuclear e assim por diante.
- As células solares não são compostas por partes móveis e, portanto, requerem um pouco de manutenção para seu funcionamento.
- Pode ser usado em áreas remotas para gerar e utilizar energia naquela localidade, onde a transmissão de eletricidade é muito cara.
- A energia solar oferece segurança energética evitando o sistema geral de energia em que existe a possibilidade de roubo de energia.
- Em geral, calculadoras e alguns dispositivos eletrônicos de baixo consumo podem ser energizados usando energia solar de forma eficaz.
- A energia solar pode produzir 50% da energia necessária para abrigar instalando os painéis solares.
- No uso de longo prazo da energia solar, o investimento na configuração da energia solar pode ser recuperado em níveis máximos, pois a energia solar é gratuita.
- É uma fonte de energia renovável infinita e eterna em comparação com outras fontes de energia limitadas, como a energia nuclear, carvão, etc., que se estima que durem 30 ou 40 anos.
- Pode ser considerada uma casa de força geradora de empregos se, uma vez iniciada a instalação ou construção de usinas solares, oferecer mais oportunidades de emprego para muitos estudantes de engenharia.
Vantagens da energia solar
A figura acima mostra que a energia solar gerada a partir dos painéis solares do telhado de uma casa pode ser usada para fins domésticos, como máquina de lavar, etc., e a energia restante pode ser vendida para a rede para ser paga pela exportação de eletricidade.
Desvantagens
O custo de instalação dos painéis solares para usar a energia solar é muito caro, e os investimentos iniciais podem ser cobertos apenas após a utilização de longo prazo (muitos anos).
- A geração de energia solar depende inteiramente da incidência de luz solar nos painéis solares e que por sua vez dependem das condições climáticas.
- A energia solar pode ser aproveitada em um período limitado, pois a luz do sol está disponível apenas durante o dia e dias ensolarados, portanto, a energia pode ser gerada apenas em um período de tempo limitado e a energia deve ser economizada em baterias para uso posterior.
- As baterias usadas para armazenar energia solar são muito caras, de grande porte e precisam ser substituídas de tempos em tempos.
- A eficiência do sistema de energia solar (conversão da energia solar em energia elétrica) é de cerca de 22% e para melhorá-la, grandes áreas são necessárias para captar mais luz solar e produzir eletricidade adequada.
Projetos de energia solar
Existem muitas fontes de energia solar projetos elétricos e eletrônicos como um simples aquecedor solar de água e alguns projetos estão listados abaixo, juntamente com seus objetivos. A enorme conscientização entre indivíduos e instituições em relação às vantagens e desvantagens da energia solar os iniciou a começar a projetar e desenvolver novos projetos avançados de energia solar. O novos projetos avançados e inovadores incluir Painel solar de rastreamento solar , Poste de luz solar baseado em Raspberry Pi, controlador de carga de energia solar, sistema de medição de energia solar e muitos outros baseados em energia solar projetos de microcontroladores .
Poste solar baseado em Raspberry Pi
O objetivo principal deste projeto é projetar postes de luz LED com controle de intensidade automática usando energia solar ou energia solar por células fotovoltaicas com o Placa de Raspberry Pi . Os painéis solares são usados para a conversão da energia solar em energia elétrica e esta energia elétrica é usada para carregar as baterias usando um circuito de controle de carga.
Solar Street Light baseado em Raspberry Pi por Edgefxkits.com
A intensidade da luz é controlada para economizar energia durante os períodos de baixa densidade de tráfego (geralmente tarde da noite). O Técnica PWM está incorporado com a placa Raspberry Pi, conforme mostrado no diagrama de blocos, para economizar energia solar ao fornecer intensidades diferentes em momentos diferentes.
Controlador de carga de energia solar
A principal intenção do Controlador de carga solar projeto é armazenar energia elétrica em baterias, obtida pela conversão da energia solar em energia solar ou energia elétrica utilizar células fotovoltaicas, durante o dia e utilizar esta energia armazenada durante a noite. Um conjunto de op-amps são usados como comparadores para monitorar a tensão do painel e a corrente de carga, conforme mostrado no diagrama de blocos.
Controlador de carga de energia solar por Edgefxkits.com
Diferentes tipos de LEDs são usados para indicar sob carga, sobrecarga e condições de descarga profunda. O MOSFET é usado como uma chave semicondutora de energia para cortar a carga em condições de bateria fraca ou sobrecarga. Se a bateria estiver totalmente carregada, a energia solar é desviada para a carga fictícia usando um transistor.
Existem muitos cientistas, instituições, indivíduos fazendo pesquisas para melhorar a eficiência do sistema de energia de energia solar. Você pode compartilhar mais algumas vantagens e desvantagens da energia solar que você conhece na seção de comentários para incentivar o uso de energia solar renovável. Para obter mais ajuda técnica em relação à energia solar e projetos baseados em energia solar, poste suas dúvidas, comentários e ideias de projetos de energia solar para implementar usando microcontrolador.
Créditos fotográficos:
- Painel Solar por processindustryforum
- Energia Solar por construtores de ervilhas
- Aquecimento Solar Ativo por projeto científico para crianças
- Processo de conversão de energia de energia solar por notícias de energia alternativa
- células fotovoltaicas por nasa
- Sistema de bateria por gstatic
- Carregar controlador por cpssolar
