Os 10 principais usos residenciais da energia solar
Escrito por Timothy Thiele | Revisado por Larry Campbell
A energia solar – a coleta da energia do sol por meio do uso de painéis fotoelétricos ou outras técnicas de coleta – não é mais apenas um “sonho verde” ou um conceito experimentado por universidades e empresas. Hoje, há maneiras práticas de usar a energia solar em sua casa. Como em qualquer avanço tecnológico, há custos de investimento a serem considerados, mas cada vez mais proprietários de casas estão começando a fazer uso diário dessa fonte mais básica de energia renovável. “Usar energia solar” não significa mais que você precisa investir dezenas de milhares de dólares para cobrir seu telhado com painéis solares (embora você ainda possa fazer isso se realmente levar a sério a energia renovável). Atualmente, há uma variedade de dispositivos autônomos alimentados por energia solar que servem a propósitos práticos essenciais, bem como kits de painéis solares fáceis de usar que permitem que praticamente qualquer pessoa crie um pequeno sistema solar para usos personalizados.
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Ventiladores movidos a energia solar
Os ventiladores de ventilação de qualquer tipo são uma boa ideia, pois ajudam a reduzir os custos de resfriamento ao expelir o ar quente dos espaços do sótão e de outras áreas. Tradicionalmente, esses ventiladores de exaustão são conectados à corrente elétrica doméstica, o que, de certa forma, anula a finalidade de economia de energia. No entanto, agora é possível comprar exaustores de teto independentes que possuem um pequeno painel de células fotoelétricas que operam o motor do exaustor sem a necessidade de corrente elétrica doméstica. Pequenas unidades montadas no teto são perfeitas para manter a garagem, o galpão, a casinha de cachorro ou o galinheiro frescos no verão. Há também ventiladores autônomos movidos a energia solar que podem ser usados em um pátio, quintal ou área de recreação infantil. - 02 de 09
Aquecimento solar para sua piscina
As piscinas são uma das maiores alegrias do verão, tanto para as crianças quanto para os pais… Todos ficam empolgados no primeiro dia em que a piscina é aberta, exceto quando a piscina está fria demais para entrar nela… Para resolver esse problema, você pode adicionar uma manta solar que aquecerá a água. A manta flutuante básica é um dispositivo de aquecimento passivo que funciona simplesmente absorvendo o calor do sol e transmitindo-o para a água. No entanto, se você quiser um pouco mais de alta tecnologia, também pode instalar um sistema completo de aquecimento solar da água. Esse sistema utiliza painéis de aquecimento solar montados no telhado para coletar o calor do sol, que é transmitido para a água por meio de uma série de tubos que passam pelos painéis… À medida que a água circula lentamente da piscina para os painéis de aquecimento solar e de volta para a piscina, a temperatura da água na piscina aumenta gradualmente. - 03 de 09
Aquecedor solar de água
Há dois tipos de sistemas solares que podem ser usados para substituir os aquecedores de água tradicionais movidos a gás ou eletricidade. Os sistemas solares ativos de água quente utilizam bombas de circulação mecânicas que fazem a água ou outro fluido circular dos painéis de coleta de calor no telhado até um tanque de armazenamento. Os sistemas passivos de água quente não têm componentes mecânicos de bomba, operando pela simples física do calor que sobe naturalmente.Sistemas ativos de aquecimento de água
Existem dois tipos de sistemas de aquecimento solar ativo de água:
- Os sistemas de circulação direta têm uma bomba que circula a água da casa por meio de coletores solares e para dentro da residência. Esses sistemas funcionam bem em climas onde nunca há congelamento.
- Os sistemas de circulação indireta usam um líquido não congelante que circula pelos coletores solares até um trocador de calor, onde a energia é transferida para a água que flui para a residência. Esses sistemas são comumente usados em climas com temperaturas muito baixas.
Sistemas de aquecedores de água passivos
Os sistemas de aquecimento solar passivo de água são consideravelmente mais baratos do que os sistemas ativos, mas geralmente são menos eficientes. Há dois tipos básicos de sistemas passivos:
- Os sistemas passivos de coletor-armazenamento integral são usados com mais frequência em regiões que raramente registram temperaturas congelantes. Esses sistemas funcionam bem em residências onde a necessidade de água quente é grande. Nesses sistemas, o coletor solar é integrado diretamente ao tanque de armazenamento de água. O sol aquece o tanque de armazenamento de água da mesma forma que um cômodo fica mais quente quando o sol incide diretamente sobre suas janelas.
- Os sistemas termossifão usam um projeto no qual o coletor solar é posicionado abaixo do tanque de armazenamento. À medida que o coletor aquece a água, ela sobe naturalmente para o tanque de armazenamento. A instalação deve ser cuidadosa, pois os tanques pesados geralmente são instalados no telhado.
Obviamente, pode haver um investimento substancial na instalação de um aquecedor solar de água. No entanto, fazer as contas pode provar que é uma ideia econômica quando você calcula os custos de energia da operação de um aquecedor de água padrão por 20 anos ou mais.
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Aquecimento solar da casa
A energia do sol também pode ser usada para aquecer uma casa inteira de duas maneiras. Esses sistemas são para os proprietários de casas que realmente levam a energia renovável a sério, pois envolvem um investimento substancial.Sistemas solares de água quente
Os sistemas de água quente para toda a casa são a versão em grande escala do mesmo tipo de sistema solar que pode substituir o aquecedor de água que fornece água quente para as torneiras. Como esse sistema, os sistemas de aquecimento para toda a casa usam painéis coletores solares para aquecer a água que circula pela tubulação que passa pelos painéis coletores. Porém, em vez de ser armazenada em um tanque relativamente pequeno para uso nos encanamentos, essa água quente também circula pela tubulação que fornece calor aos radiadores ou à tubulação do piso radiante em toda a casa. Esses sistemas geralmente servem a ambos os propósitos: aquecer a água para uso nas torneiras e fornecer aquecimento para toda a casa. São sistemas de grande escala que usam painéis coletores solares bastante grandes no telhado e tanques e tecnologia de circulação sofisticados. Os sistemas de aquecimento solar de água quente são mais comumente usados em empresas, mas também são uma opção para uso residencial.
Sistemas solares de ar quente
Há também sistemas de aquecimento de toda a casa que usam ar quente, em vez de água ou outro líquido, como meio para mover o calor pela casa. Esses sistemas funcionam coletando o ar que foi aquecido pelo sol que bate em um telhado ou em uma parede exposta e circulando-o pela casa. Por exemplo, as telhas de barro podem ter canais de ar embutidos que permitem a circulação do ar aquecido. As casas que usam aquecimento solar por ar quente geralmente têm superfícies de telhado ou revestimento projetadas para absorver o calor. Muitos sistemas têm alguma forma de ventilador de circulação de energia para distribuir o ar quente. Esses sistemas geralmente são projetados para aquecer apenas cômodos individuais. Esse tipo de sistema pode ser visto como uma versão muito mais sofisticada do antigo sunroom, que era mantido aquecido pela luz do sol que entrava pelas grandes janelas e aquecia um piso de pedra ou cerâmica.Continue em 5 de 9 abaixo.
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Bombas movidas a energia solar
Uma desvantagem de alguns sistemas de aquecimento de água quente descritos acima é que eles exigem uma bomba para circular a água do coletor solar para o tanque de retenção. Normalmente, essas bombas são alimentadas pelo serviço elétrico doméstico e, ao fazê-lo, de certa forma consomem parte da energia que você esperava economizar ao instalar o sistema em primeiro lugar. Mas, para obter o máximo impacto na economia de energia, você também pode operar essas bombas de circulação com energia solar por meio do uso de painéis fotoelétricos, que gerarão a energia para operar os motores CC nas bombas de circulação. Como em qualquer sistema fotoelétrico, a energia do sol pode ser armazenada em baterias para que as bombas de circulação continuem funcionando à noite ou em dias nublados. - 06 de 09
Carregamento de baterias com energia solar
Praticamente qualquer dispositivo que funcione com uma bateria pode ser carregado com energia solar por meio de algum tipo de sistema de painel fotoelétrico. A natureza dos painéis solares fotoelétricos é gerar corrente contínua, que é a mesma forma usada na maioria das baterias. Muitos kits básicos e baratos de painéis solares têm conexões que permitem conectar telefones celulares, dispositivos de teclado e laptops para carregamento direto. Em uma escala muito maior, como veremos em breve, um grande banco de painéis solares pode carregar um banco inteiro de baterias de armazenamento que pode alimentar praticamente qualquer dispositivo de 120 volts CA, até mesmo servir toda a sua casa. - 07 de 09
Energize sua casa com a energia fotoelétrica
Sim, a energia solar pode abastecer toda a sua casa. Embora pareça complicado e caro, esse sistema é relativamente simples em seu conceito. Os painéis solares revestidos com silício policristalino, que reage à luz do sol gerando uma pequena carga elétrica, são conectados em um telhado ou em um terreno aberto voltado para o sol.À medida que a luz solar é convertida em eletricidade, a corrente CC gerada é enviada a um inversor, que converte a corrente CC em energia CA. Essa energia CA alimenta o painel de serviço elétrico principal, onde é usada para alimentar todos os dispositivos em sua casa, exatamente como a eletricidade da empresa de serviços públicos. Com o uso de chaves de transferência e outros dispositivos de segurança, sua fonte de energia limpa e renovável é capaz de alimentar sua casa, cabana, galpão de ferramentas ou qualquer outra edificação. Na maioria dos locais, as empresas de serviços públicos agora medem sua casa de forma a acompanhar a energia que você mesmo gera, dando-lhe crédito por esse uso e até mesmo pagando-lhe de volta quando a rede elétrica estiver usando a energia que você gera.
Se você estiver totalmente “fora da rede”, poderá instalar um grande banco de baterias para armazenar energia para uso à noite ou em dias nublados, ou equipar seu sistema com um gerador de reserva que entre em ação quando não houver luz solar para alimentar sua casa. Forrar seu telhado com painéis solares fotoelétricos não é barato. O custo médio de instalação de um sistema de 5 kW é de US$ 25.000 a US$ 35.000. Entretanto, os subsídios e descontos podem reduzir esse custo em 50%. E… as estatísticas mostram que o período médio de retorno necessário para recuperar seu investimento por meio da economia de custos de energia é de apenas 6 a 8 anos. Após esse período, a eletricidade de sua residência é totalmente gratuita.
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Energia solar para cozimento
No outro extremo da escala, você também pode usar a energia solar simplesmente para cozinhar uma refeição. Embora seja uma espécie de exercício inovador, cozinhar com energia solar é muito mais fácil do que você imagina. Com uma caixa, uma panela, papel-alumínio, um saco de cozimento, fita adesiva (a melhor amiga do homem), isolamento de isopor e um termômetro, você estará cozinhando em pouco tempo. A essência de um fogão solar é criar um recipiente forrado com papel-alumínio ou outra substância brilhante para concentrar os raios solares em uma câmara de cozimento. Dezenas de planos para fogões solares estão disponíveis on-line.Continue para 9 de 9 abaixo. - 09 de 09
Energia solar para iluminação externa
Em vez de uma fiação de circuito subterrâneo de 120 volts ou… até mesmo uma iluminação de baixa tensão alimentada por um transformador conectado a uma tomada de 120 volts, é perfeitamente possível fornecer uma boa iluminação de paisagem com luminárias individuais, cada uma das quais com sua própria célula solar pequena e bateria de armazenamento recarregável. Antigamente, essas luminárias eram bastante insignificantes e fracas, mas hoje em dia, graças à tecnologia LED e às baterias aprimoradas, é possível obter uma iluminação de paisagem bastante adequada – até mesmo holofotes – com luminárias de energia solar que não exigem nenhuma conexão de fiação. Os painéis solares carregam as baterias durante o dia, e a carga geralmente é suficiente para manter as luzes acesas durante toda a noite. Há outros sistemas disponíveis que utilizam um painel solar central maior que pode alimentar várias luzes de paisagem. Há também kits para exibições de iluminação sazonal para feriados que utilizam painéis solares.
