O Sensor de luminosidade

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O potencial energético renovável do Brasil já é amplamente utilizado com a energia de hidroelétricas a maior fonte de geração na atualidade, entretanto em períodos de escassez hídrica, usinas termoelétricas são utilizadas, uma fonte de energia mais cara e nociva ao meio ambiente devido a emissão de gás carbônico, o que fez o interesse por novas formas de captação de energia acelerar, a energia solar ganhou destaque no cenário nacional, devido a abundancia dessas fontes.

Em 12 de setembro desse ano o governo do Brasil ratificou o Acorde de Paris, documento aprovado no ano passado por 197 países na Conferência do Clima de Paris (COP 21), onde os países participantes comprometeram-se a manter o aumento da temperatura média global em menos de 2ºC acima dos níveis pré-industriais. Informação extraída do site oficial do Palácio do Planalto. http://www2.planalto.gov.br/acompanhe-planalto/noticias/2016/09/saiba-o-que-e-o-acordo-de-paris-ratificado-pelo-governo-nesta-segunda-feira .

O que torna necessário o estudo e desenvolvimento de novas tecnologias no cenário nacional, para que seja cada vez mais viável a produção de energia elétrica através de placas fotovoltaicas por consumidores residenciais, um modo mais rápido de se produzir energia que a construção de hidrelétrica e menos nocivo que termoelétricas ao meio ambiente e por ser produzida de forma não centralizada evita-se perdas no processo de distribuição .A Resolução Normativa ANEEL nº 482/2012 regulariza a mini e micro geração de energia , incluindo as renovais.

2.Histórico do uso da energia gerada pelo sol.

Em 1839 o físico francês observou o efeito fotovoltaico pela primeira vez , o efeito ele conduzia uma experiência eletroquímica quando por acaso observou que os elétrons de platina ou os de prata quando estavam expostos a luz davam origem ao efeitos fotovoltaico. A partir dai Adams e e Richard Day que na época era aluno de Adams desenvolveram um dispositivo de fotoprodução de eletricidade um filme de selénio depositado num substrato de ferro em que um filme de ouro muito fino servia de contato frontal. Este dispositivo apresentava uma eficiência de conversão de aproximadamente 0,5%.

Em 1840 Charles Fritts conseguiu duplicar a eficiência , foram construídas assim as primeiras células solares, sua estrutura era um filme muito fino de ouro e depois um sanduiche de selénio entre duas camadas muito finas de ouro e outro metal na primeira célula de área grande.

Apesar de ter sido Russel Ohl o inventor da celular solar de silício é considerado pela grande maioria que apenas em 1954 quando Calvin Fuller químico da Bell Laboratories em Murray Hill em Nova Jersey desenvolveu o processo de dopagem do silício.

3. Vantagens e desvantagens de um sistema fotovoltaico:

Vantagens:

- Não polui durante o seu uso, totalmente sem contaminação ambiental;

- Manutenção quase inexistente, as centrais necessitam de pouquíssima manutenção;

- Não possuem partes moveis que possam se desgastar com o passar do tempo;

- Tecnologias em desenvolvimento criando células cada vez mais eficientes e baratas;

- Vida de aproximadamente 25 anos;

- Sistema modular, de peso reduzido, com instalação simples;

- Permite ampliação conforme a necessidade;

- Muito adequado para utilização em locais de difícil acesso, ou remotos, pois não necessita de linhas de transmissão;

- Pode gerar energia mesmo em dias nublados e em países tropicais é praticamente viável a utilização durante todo o ano;

- Gera uma energia de 12 Volt em corrente continua.

Desvantagens:

- Tecnologia avançada para a fabricação das células fotovolaticas;

- Investimento inicial elevado;

- Limite teórico máximo de 28 % na célula de silício monocristalino e experimental de 25 %;

- Variação da quantidade de energia produzida dependendo do clima e a não produção durante a noite;

- Necessitam de armazenadores de energia, quando estão em um sistema isolado.

4 Sensor de luminosidade

São classificados em dois tipos quando se trato do seguimento de luminosidade solar quanto aos eixos , os com um eixo e os com dois eixos de movimentação, quando há apenas 1 eixo podem ser vertical , horizontal ou polar, quando possuem 2 eixos um é vertical o que ajusta o azimute da superfície e o outro , horizontal , ajusta a inclinação dos painéis (Oliveira, 2008).

Os de eixo horizontal, orientação Leste – Oeste possuem uma montagem robusta e com manutenção baixa toda via esse tipo não apresenta um ganho importante em estações com dias curtos. Funciona seguindo a trajetória do sol diariamente.No momento em que o sol se encontra no seu ponto de maior altitude, o painel encontra-se com o ângulo mínimo de inclinação, voltando à sua posição inicial ao entardecer. Este tipo de seguimento é utilizado, nomeadamente, na Central Solar de Serpa, em Portugal. Esse mesmo tipo de montagem também pode ser feito com o eixo em orientação Norte Sul, com o mesmo tipo de montagem robusto e de baixa manutenção.

O seguidor com eixo vertical móvel faz o seguimento no sentido Leste-Oeste e usufrui também de um bom desempenho. O ajuste da inclinação do conjunto de painéis pode ser feito manualmente, conforme a estação do ano.

Finalmente, dentro dos seguidores com um eixo, tem-se o seguidor polar que tem a particularidade de ter o eixo de rotação paralelo ao eixo da Terra, ou seja, o eixo de rotação é inclinado e tem a direção Norte-Sul. Mais complexo é o seguimento em dois eixos, contando com movimentação azimutal (eixo vertical) e de inclinação (eixo horizontal), proporcionando, assim, um grande rendimento de conversão da componente direta da radiação solar. Este tipo de seguimento é também o mais preciso.

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Fig.1. Comparação de tipos de seguimento na Europa (Thomas Huld, n.d.)

∙ Estrutura estática com uma inclinação