O calor solar é convertido em energia através de vários métodos, cada um alavancando diferentes princípios da física:

1. Células fotovoltaicas (PV):

* Princípio: O efeito fotovoltaico. Fótons leves atingem um material semicondutor (geralmente silício), elétrons emocionantes a um nível de energia mais alto. Esses elétrons excitados fluem através de um circuito externo, gerando eletricidade.
* saída: Corrente direta (DC) Eletricidade.
* Aplicação: Painéis solares, usados ​​para geração de eletricidade em residências, empresas e usinas de larga escala.

2. Sistemas térmicos solares:

* Princípio: Absorção da radiação solar por um material, que aquece e transfere o calor para um fluido de trabalho.
* saída: Energia térmica, que pode ser usada diretamente para aquecimento ou para gerar eletricidade.
* Tipos:
* solar passivo: Utiliza o projeto de construção para capturar e distribuir calor solar (por exemplo, janelas voltadas para o sul, paredes de massa térmica).
* solar ativo: Utiliza componentes mecânicos como bombas e ventiladores para circular o fluido aquecido (por exemplo, aquecedores de água solar, energia solar concentrada).
* Aplicação: Aquecimento de água, aquecimento espacial, processos industriais e geração de eletricidade (energia solar concentrada).

3. Energia solar concentrada (CSP):

* Princípio: Usa espelhos para focar a luz solar em um receptor, concentrando o calor e atingindo temperaturas muito altas (até 1.000 ° C).
* saída: Energia térmica, usada para dirigir turbinas para geração de eletricidade.
* Tipos:
* calha parabólica: Usa espelhos curvos para focar a luz solar em um tubo contendo um fluido de transferência de calor.
* Torre de potência: Usa centenas de espelhos para refletir a luz do sol em um receptor de torre central.
* prato/Stirling: Usa um espelho em forma de prato para focar a luz do sol em um motor Stirling.
* Aplicação: Geração de eletricidade em larga escala.

4. Bombas de calor assistidas por energia solar (SAHP):

* Princípio: Combina energia térmica solar com um sistema de bomba de calor. A energia solar pré -aquece a água, reduzindo o trabalho exigido pela bomba de calor e aumentando a eficiência.
* saída: Energia térmica para aquecimento espacial e aquecimento de água.
* Aplicação: Edifícios residenciais e comerciais.

5. Combustíveis solares:

* Princípio: Usando a luz solar para acionar reações químicas que armazenam energia na forma de combustíveis (por exemplo, hidrogênio, metanol, biocombustíveis).
* saída: Energia química armazenada em combustíveis.
* Aplicação: Potencial para armazenamento de energia a longo prazo e combustível de transporte.

em resumo:

Os métodos de conversão de energia solar utilizam diferentes princípios físicos para converter a luz solar em formas úteis de energia. A escolha do método depende da saída desejada, escala de aplicação e requisitos específicos.