Chamamos de Radiação Solar a energia emitida pelo Sol. Esta energia é responsável pelo aquecimento e a iluminação da Terra. Parte desta energia pode ser convertida em outras formas de energia para o proveito humano.Alguns exemplos são aquecimento de água e conversão fotovoltaica.
Utilizando aquecimento solar para água
Desde dezembro de 2017 estou utilizando aquecimento solar em minha residência. O sistema consiste de dois painéis de aquecimento (cada um de 1 m por 1,4 m) e de um boiler (tanque térmico) de 300 litros para armazenar a água quente. (Conta rápida: Aproximadamente 1 metro quadrado de coleta para cada 100 litros no boiler). Instalei tubos de CPVC do boiler até os chuveiros e a pia da cozinha. Nos chuveiros e na pia da cozinha instalei torneiras misturadoras (para ajuste da temperatura da água). Também instalei um limitador de temperatura no ramo da água quente para que a água que desce não ultrapasse o limite estabelecido (para que ninguém se queime com a água quente).
Para um bom funcionamento é interessante considerar o seguinte: o sistema deve ter uma caixa d'água grande para a água fria, em uma altura superior à do boiler. O boiler por sua vez deve estar acima da altura dos painéis. A pressão total do sistema vai ser definido pelo nível da água na caixa fria: quanto maior a altura acima das torneiras, maior a pressão. Quanto maior a bitola (diâmetro) dos canos maior a vazão de água. Para cada torneira misturadora, deve vir dois canos: um de água quente e outro de água fria.
Aproveitei para fazer a instalação dos canos quando estava reformando a casa e trocando a cerâmica dos banheiros. Assim não houve necessidade de quebrar a cerâmica só para a instalação dos tubos. Eu pessoalmente fiz mais de 90% da instalação hidráulica (corte e cola de canos, etc.) barateando o custo de instalação. Contratei um profissional da área apenas para a conexão dos painéis, já que necessitava de soldagem das conexões nos tubos de cobre. Meu investimento foi da ordem de R$ 6.000,00 com tempo de "payback" estimado em cerca de 5 anos.
Ao escrever este texto, o sistema já completou 22 meses de operação, sem nenhum problema. Houve necessidade em três ocasiões de ligar o elemento elétrico de aquecimento (a resistência) dentro do boiler, pois tinha muita chuva e pouco sol, e a água não esquentou. Para mais de 22 meses de operação, três dias de aquecimento elétrico não compromete a economia obtida na eliminação dos chuveiros elétricos. Pessoalmente estou muito satisfeito com o sistema.
Conversão fotovoltaico
Hoje em dia está crescendo o número de locais em que estão sendo instalando sistemas solares fotovoltaicos. Podemos classificar estes sistemas em duas grandes categorias: "On grid", e "Off grid". O sistema "On grid" fica ligado à rede de energia de uma concessionária. O sistema "Off grid" fica isolado das concessionárias de energia elétrica. O sistema "On grid" é menos caro que o "Off grid" pois o "On grid" utiliza a rede elétrica da concessionária como se fosse uma bateria: enviando o excesso de energia elétrica gerada para a rede e consumindo de volta na falta de geração. O sistema "Off grid" necessita de um banco de baterias para poder operar na falta de geração (à noite, por exemplo). Esse banco de baterias, via de regra, torna o sistema oneroso, não só pelo preço inicial das baterias, mas pela substituição periódica dessas baterias.
Pessoalmente estou cogitando instalar um sistema fotovoltaico nos próximos meses. Provavelmente começarei com um sistema pequeno e depois amplio. Nos dias de hoje com os micro-inversores ficou descomplicado instalar um sistema com dois ou quatro painéis fotovoltaicos e depois ampliar de dois em dois. Cada conjunto de dois painéis fotovoltaicos pode gerar em torno de 100 kWh de energia mensal. Minha sugestão, para quem vai instalar para depois ampliar é comprar no primeiro kit um controlador wifi (DTU) que facilita a monitoração da geração individual por painel. Nos kits subsequentes não precisa mais comprar o controlador, pois o primeiro controlador serve para um sistema muito grande.
Inclinação de painéis solares
Para maior aproveitamento da incidência solar ao longo do ano, é interessante que os painéis sejam inclinados conforme a latitude. No hemisfério sul, devem ser inclinados para o norte. Deve também ser observado um local que não haja sombra (proveniente de edificações ou árvores próximas) sobre os painéis.
