Que transformações energéticas ocorrem com um painel solar no telhado de uma casa?
Quando um painel solar é instalado no telhado de uma casa, ele converte a luz solar, uma fonte de energia renovável, em energia elétrica. Aqui está uma descrição passo a passo das transformações de energia que ocorrem:
1.Irradiação Solar:A luz solar, na forma de radiação eletromagnética, atinge o telhado onde o painel solar está localizado.
2. Absorção:Os painéis solares são compostos por células fotovoltaicas (PV) feitas de materiais semicondutores como o silício. Quando a luz solar atinge essas células fotovoltaicas, o material semicondutor absorve os fótons da luz.
3. Geração de carga:Os fótons absorvidos criam uma corrente elétrica dentro do painel solar. A energia dos fótons libera elétrons de seus átomos dentro do semicondutor, gerando buracos com carga positiva e elétrons com carga negativa. Este processo é chamado de efeito fotovoltaico.
4. Separação de carga:As células semicondutoras são projetadas com um campo elétrico interno que ajuda a separar os buracos carregados positivamente e os elétrons carregados negativamente. As cargas positivas se movem em uma direção e as cargas negativas se movem na direção oposta, criando uma corrente elétrica.
5. Criação de corrente contínua (DC):O movimento desses transportadores de carga gera uma corrente elétrica de corrente contínua (DC) dentro do painel solar. A eletricidade CC flui apenas em uma direção.
6. Conversão de CC para CA:A maioria dos eletrodomésticos e sistemas elétricos usam eletricidade de corrente alternada (CA), que inverte a direção periodicamente. Para converter a energia DC produzida pelos painéis solares em energia AC, é utilizado um inversor. O inversor converte eletricidade DC do painel solar em eletricidade AC.
7.Sistemas conectados à rede:Em sistemas solares conectados à rede, a eletricidade CA gerada pelos painéis solares é alimentada diretamente na rede elétrica da casa ou edifício. A energia elétrica complementa a energia retirada da concessionária, reduzindo o consumo de eletricidade e potencialmente gerando energia excedente que pode ser vendida de volta à rede.
8.Armazenamento por bateria (opcional):Alguns sistemas solares também incluem armazenamento por bateria, o que permite que o excesso de energia gerada durante o dia seja armazenado para uso durante a noite ou períodos de pouca luz solar. A bateria armazena energia CC dos painéis solares e pode fornecer energia CC ou CA para a casa quando necessário.
9. Utilização de eletricidade:A eletricidade CA dos painéis solares ou da bateria (se disponível) é então distribuída por toda a casa para alimentar luzes, eletrodomésticos e outros dispositivos elétricos, substituindo a necessidade de extrair eletricidade inteiramente da rede elétrica.
Ao converter a luz solar em energia elétrica utilizável, os painéis solares nos telhados oferecem uma forma sustentável de gerar eletricidade limpa e renovável para uso residencial ou comercial.