NOVO TRABALHO m l

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ENERGIA SOLAR
Acadêmicos: Leonardo de Oliveira
Marcelo de Oliveira
Tutora Externa: Mahingreth Cardoso Fraga
	
1. INTRODUÇÃO
A energia solar é renovável, limpa, não esgota e ainda pode ser usada como alternativa de energia elétrica em residências próprias. A luz e o calor do sol podem ser utilizados como forma de energia para nossa sociedade. A chamada energia solar possibilita uma alternativa de obtenção de energia elétrica, através de tecnologias capazes de captar, transformar e distribuir a luz solar.
Segundo Severino e Oliveira (2010) o Brasil é um país que possui o benefício de ter uma vasta capacidade de produção de recursos naturais, e devido a sua localização é considerado um dos países com a melhor posição para a produção de energia solar. O país conta também com uma farta mão de obra devido a sua população, fazendo com que ele possa ter uma grande capacidade de produção de energia solar fotovoltaica. Embora tenha uma infinidade de recursos disponíveis que contribuem com seu crescimento de produção de energia fotovoltaica, o país ainda tem alguns problemas que impedem o seu desenvolvimento de produção de grandes volumes e assim, impede a utilização como meio de matriz elétrica do país. 
Sua captação pode ser feita por meio de diversas tecnologias, como painéis fotovoltaicos, usinas heliotérmicas e aquecedores solares.
Basicamente, ao ser captada, a luz solar é convertida em energia. Nos painéis fotovoltaicos e nas usinas heliotérmicas, a luz solar é convertida em energia elétrica e térmica. Já no aquecimento solar, a luz solar é convertida em energia térmica. A energia solar pode ser usada na produção de energia elétrica por meio de dois sistemas: heliotérmico e fotovoltaico.
Segundo Pereira et al. (2006) o aproveitamento da energia solar é vantajoso em todo o território, mesmo nas regiões menos favorecidas pela irradiação solar. 
Energia solar fotovoltaica nada mais é do que a conversão direta da radiação solar em energia elétrica. Essa conversão é realizada pelas chamadas células fotovoltaicas, compostas por material semicondutor, normalmente o silício. Ao incidir sobre as células, a luz solar provoca a movimentação dos elétrons do material condutor, transportando-os pelo material até serem captados por um campo elétrico (formado por uma diferença de potencial existente entre os semicondutores). Dessa forma, gera-se eletricidade.
Desta forma, Abiko et al. (2010, p.12) sustenta que os projetos habitacionais devem estar focados na busca de soluções para evitar ou minimizar os gastos com condicionamento ambiental, fornecer alternativas ao uso do chuveiro elétrico com aquecimento de água e diminuir gastos energéticos com equipamentos. 
Constituído por painéis, módulos e equipamentos elétricos, o sistema fotovoltaico não exige um ambiente com alta radiação para funcionar. No entanto, a quantidade de energia produzida depende da densidade das nuvens, ou seja, quanto menos nuvens houver no céu, maior será a produção de eletricidade. Essa forma de obtenção de energia, uma das mais promissoras atualmente, vem crescendo cada vez mais em virtude da redução dos preços e dos incentivos oferecidos para que os países adotem fontes renováveis de energia. 
Painéis solares fotovoltaicos são dispositivos utilizados para converter a energia da luz do Sol em eentes externos, sob sol, chuva e outros agentes climáticos, devendo operar satisfatoriamente nestas condições por períodos de 30 anos ou mais. Sistemas solares fotovoltaicos integrados ao envelope da construção podem ter a dupla função de gerar eletricidade e funcionar como elemento arquitetônico na cobertura de telhados, paredes, fachadas ou janelas. 
Princípio de funcionamento de um Painel Fotovoltaico aplicado em um sistenergia elétrica. Os painéis solares fotovoltaicos são compostos por células solares, assim designadas já que captam, em geral, a luz do Sol, são projetados e fabricados para serem utilizados em ambima residencial: Quando o sol brilha sobre os módulos solares há produção de corrente elétrica, os condutores (fios/cabos) conduzem a eletricidade dos módulos ao controlador de carga, que dirige a eletricidade para as baterias para carregá-las; As baterias acumulam a eletricidade para uso diurno ou noturno e os controladores de carga enviam corrente aos aparelhos de mesma tensão (Ex: Lâmpadas 12V); Os inversores devem ser ligados diretamente nas baterias e enviam corrente aos aparelhos de tensão diferente (ex: TV 110V).
No sistema heliotérmico, a energia proveniente do Sol é transformada em calor, aquecendo principalmente a água de residências, hotéis e clubes. Para que isso seja possível, são utilizado painéis solares (espelhos, coletores, helióstatos), que refletem a luz solar, concentrando-a em um único ponto no qual há um receptor.
O receptor é constituído por um líquido, que é aquecido pela luz solar refletida nos painéis. Esse líquido é responsável pelo armazenamento de calor, aquecendo a água nas usinas e, assim produzindo vapor. Esse vapor movimenta as turbinas nas usinas, provocando o acionamento de geradores, que produzem energia elétrica.
Regiões com grande incidência solar, poucas nuvens e terrenos planos são próprias para produção de energia solar heliotérmica. No Brasil, as regiões Nordeste, Centro-Oeste e Sudeste destacam-se na produção desse tipo de energia solar.
Em muitos estados brasileiros, a energia solar já é convertida para o aquecimento de água nas residências e no comércio. Há um programa de desenvolvimento de fontes alternativas, o PRODEM (Programa de Desenvolvimento Energético de Estados e Municípios), que visa atender comunidades distantes de redes elétricas convencionais.
2.ANÁLISE DAS VANTAGENS E DESVANTAGENS 
2.1 Vantagens: 
• Redução dos impactos ambientais; 
• A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso, pois sua instalação em pequena escala não obriga a enormes investimentos em linhas de transmissão. 
• Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da energia solar é viável em praticamente todo o território, e em locais longe dos centros de produção energética, sua utilização ajuda a diminuir a demanda energética nestes e consequentemente a perda de energia que ocorreria na transmissão. 
 2.2 Desvantagens: 
• Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com as condições climáticas, além de que durante a noite não existe produção alguma, o que obriga a que existam meios de armazenamento da energia produzida durante o dia em locais onde os painéis solares não estejam ligados à rede de transmissão de energia. 
• As formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes quando comparadas por exemplo aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), a energia hidroelétrica (água) e a biomassa (bagaço da cana ou bagaço da laranja)
3. FORMULAÇÃO DO PROBLEMA E JUSTIFICATIVA DA PESQUISA
A presente proposta de pesquisa apresenta o aproveitamento da energia gerada pelo sol, como essencial nas novas fontes energéticas alternativas e sustentáveis para a utilização nas mais diversas atividades, que hoje utilizam a fonte tradicional de energia como princípio. A humanidade atualmente retira suas fontes energéticas da natureza de forma degradadora que com o passar do tempo, poderão se esgotar; Prevê-se um esgotamento dessas reservas para os próximos cinquenta anos. Novos campos de petróleo são descobertos, mas a um custo altíssimo e em águas ultraprofundas, e que não conseguirão enfrentar o crescimento populacional junto com a inclusão de imensas populações na economia de mercado. 
4. OBJETIVO GERAL
O objetivo principal deste trabalho final de graduação é a montagem de um sistema de alimentação ininterrupta de energia elétrica, que atenda a demanda de energia para iluminação interna do corredor do Departamento de Engenharia Elétrica da UFRJ. Este dispositivo será ligado a um sistema fotovoltaico, de forma a suprir a demanda por energia em caso de uma falha na rede elétrica utilizando energia limpa. Assim como também desenvolver um projeto de energia elétrica fotovoltaicapara otimização dos custos de energia em escolas públicas em Brasília e promover o conhecimento sustentável aos alunos. 
5. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Estudo de tecnologias elétricas fotovoltaicas; 
• Estudo de métodos de captação de energia solar; 
• Estudo da tipologia arquitetônica para melhor implantação do sistema; 
• Viabilidade econômica de implantação de energia fotovoltaica; 
• Elaboração do projeto elétrico com diagrama unifilar; 
• Projeto do sistema fotovoltaico, capacidade de produção máxima e mínima de energia de acordo com as variações ambientais.
6. REFERÊNCIAS
ABIKO, A.K., Abukater, J.,Baldacci, E., Bessa, V. M. T., Gonçalves, O. M., Hachich, V., Lamberts, R., Pereira, E. M. D., Prado, R. T. A., Trani, E., Triana, M. A. 2010. Eficiência Energética e Habitação de Interesse Social no Estado de São Paulo. São Paulo, Brasil, p.24. 
PALZ, Wolfgang. Energia solar e fontes alternativas. São Paulo: Hemus,1981. 
PEREIRA, E. B; Martins, F. R.; Abreu, S. L.; Rüther, R. 2006. Atlas brasileiro de energia solar. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), São José dos Campos, 60p.