valorizacao_da_radiacao_solar[1]

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Beatriz+ Maria+Henrique+Bernardo

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  • 1. VALORIZAÇÃO DA RADIAÇÃO SOLAR
    Geografia A
    2º Período 2010/2011
    Professor Aníbal Xavier
    Escola Secundaria de Nelas
    Beatriz Dias
    Maria Bárbara
    Henrique Costa
    Bernardo Pereira
  • 2. O Sol, fonte de vida
    “A energia solar constitui a verdadeira causa de todos os processos físicos e químicos que ocorrem na Terra, responsáveis pelas condições meteorológicas, pelas circulações oceânicas, pela modelação da crosta terrestre e por todos os fenómenos biológicos.Todos os componentes do sistema climático, designadamente a atmosfera, a hidrosfera, a litosfera e a biosfera, devem a sua origem e as suas características à radiação solar. Por isso, podemos dizer que a radiação solar é o factor essencial do ambiente.”
    Adaptado de J. Pinto Peixoto, A Radiação Solar e o Ambiente, 1981.
  • 3. Aproveitamento da energia solar em Portugal, comparado com outros países
     
    Tendo em conta este cenário, Portugal deveria apostar na exploração deste recurso inesgotável. No entanto, no nosso país existem cerca de 220 000 m2 de painéis solares instalados, que se revela um número reduzido comparativamente com a Grécia, que tem 2,6 milhões m2 e a mesma exposição solar.
  • 4. Potencialidades solares em Portugal Continental
    Apesar da radiação solar total média anual que atinge Portugal ser bastante elevada, nem todas as regiões do País apresentam as mesmas potencialidades para o aproveitamento da energia solar. As regiões com maior potencial de aproveitamento térmico da energia solar, de um modo geral, são as que se localizam a sul do rio Tejo, destacando-se a orla algarvia, todo o interior alentejano e uma pequena área da Costa de Lisboa.No que diz respeito ao potencial de aproveitamento fotovoltaico, são também as regiões do Sul as mais beneficiadas, embora abrangendo uma área relativamente menos vasta. As diferenças entre a distribuição da potencialidade das duas formas de aproveitamento da energia solar devem-se às características dos dois sistemas. Com efeito, o primeiro depende da radiação solar directa e da temperatura do ar, enquanto o sistema fotovoltaicoutiliza também a radiação difusa, em dias de fraca nebulosidade, pelo que depende da radiação global. Deste modo, uma vasta região do País, que apenas possui um potencial de aproveitamento térmico médio-baixo, apresenta uma capacidade razoável para o aproveitamento fotovoltaico da energia solar. Conclui-se que Portugal apresenta grandes potencialidades de aproveitamento da energia solar numa vasta região do território continental, incluindo áreas de forte densidade populacional, como a Costa de Lisboa e o litoral algarvio. O interior do Alentejo é outra área de fortes potencialidades que, sendo pouco povoada, dispõe de grandes espaços disponíveis para a construção de centrais solares.
     
  • 5.  
    A expansão do mercado solar contrasta com a Europa em que:
    -A Alemanha, Áustria e Grécia lideram;
    -A Alemanha é líder – com cerca de 4 milhões de m2 de colectores instalados e onde a radiação
    solar é pouco mais de metade da nossa);
    -A Grécia tem um consumo solar térmico anual mais de trinta vezes superior ao nosso, registando
    3 milhões de m2 de colectores instalados;
    Em Portugal, o mercado solar tem tido pouca expressão, devido
    -À má imagem resultante de algumas más experiências na década de 80, associadas à falta de
    qualidade dos equipamentos e, sobretudo, das instalações;
    -À falta de formação específica sobre as potencialidades e as vantagens desta tecnologia junto dos
    seus potenciais utilizadores;
    -Ao custo elevado do investimento inicial;
    -À insuficiência e inadequação das medidas de incentivo.
  • 6. De que forma tem Portugal explorado esta energia?
    No seguimento da constatação feita pela União europeia que a Europa necessita de aumentar o peso das energias renováveis nas suas fontes energéticas, Portugal propôs-se aumentar em 23% esse parâmetro até 2020. Uma das formas de o fazer será potência solar instalada dos actuais 56,5 MW para 700 MW. Neste âmbito Portugal tem várias centrais solares, de entre as quais se destacam as seguintes:
    - Central de Hércules, situada na freguesia de Brinches do concelho de Serpa. São cerca de 64 hectares cobertos por 52 mil painéis fotovoltaicos de alto rendimento (14 a 18%), com uma potência total calculada em 11 mega watts. Esta central é “amiga” dos pastores já que os painéis se situam a dois metros do solo de modo a continuar no pastoreio na zona. Estima-se o fornecimento de energia eléctrica a 8000 lares, cerca de 21Gigawatts, evitando a emissão de 19 mil toneladas de dióxido de carbono por ano.
  • 7. Central de Amarelejano concelho de Moura, tem instalados painéis com a capacidade de 46,4 Mega Watts, podendo abastecer cerca de trinta mil lares. A absorção da luz solar é feita por 2520 seguidores solares azimutais com 104 painéis cada um. Evitando a emissão de cerca de 86 mil toneladas de dióxido de carbono.
    Os Jardins de São Bartolomeu em Lisboa inauguraram no dia 18 de Março de 2009 16 unidades de microprodução, tornando-se no maior microprodutor nacional.
    Não só ao nível da energia solar mas também de outras fontes renováveis, tanto o governo português como empresas pública, por exemplo, a Brisa e as estradas de Portugal, têm vindo a investir em equipamentos que dispensem a energia convencional. A União Europeia, através dos seus diferentes programas de apoio comunitário comparticipa grande parte do esforço financeiro dispendido.
  • 8.  
    Existe no nosso país o projecto de criação de uma Central solar Térmica, situada em Tavira, terá uma potência instalada de 6,5 MW, equivalendo ao consumo de 4 mil lares.  Os painéis solares terão uma forma parabólica que concentrará a energia solar de modo a produzir vapor de água. Este vapor de água accionará as turbinas produtoras de energia eléctrica.
    A Caixa Geral de Depósitos inaugurou, a 15 de Setembro, a maior Central Solar Térmica de Portugal, instalada na cobertura do seu edifício-sede, em Lisboa, resultado de uma parceria tecnológica com a EDP. Tem 158 colectores solares dos quais 121 activos e 37 são de reserva instalados em 1 600 m2. Permite a produção de energia utilizada no aquecimento de água para sistemas de climatização e instalações sanitárias, reduzindo assim os consumos de electricidade do edifício. Este investimento evita a emissão de 500 toneladas de CO2 por ano. Estima-se que estejam já instalados em Portugal cerca de 300 mil m² de colectores solares, o que corresponde a 30% do estipulado pelo governo para 2010.
  • 9. Medidas para aumentar a utilização da energia solar a nível térmico:
    Programa E4, aprovado em 2001 inclui um “programa solar térmico” que permitirá a Portugal :
    -a redução da sua dependência energética, aumentando a contribuição das energias renováveis no balanço energético nacional;
    -a redução das emissões associadas ao uso de combustíveis fósseis
    -a criação e desenvolvimento de uma nova actividade económica com impacto na indústria, engenharia, comércio e na criação de emprego a nível nacional;
    -a melhoria da qualidade de vida, de conforto e de poupança individual de cada cidadão;
    -a criação de uma nova oportunidade para a exportação a prazo de tecnologia, equipamentos e serviços.
    -Promoção dos sistemas fotovoltaicos ligados à rede eléctrica e sistemas integrados em edifícios públicos
    -Promoção de instalações de sistemas fotovoltaicos autónomos (Ex. em parques naturais)-Apoio à investigação de novas tecnologias de reconversão-Diminuição do IVA para os componentes dos sistemas fotovoltaicos
     
  • 10. Formas de aproveitamento da radiação solar
    consiste na captação de energia através de colectores que poderá ter como fim o aquecimento ou a produção de electricidade através de sistemas de conversão térmica.
    Também a este nível, Portugal tem dado um mau aproveitamento à radiação solar. O mercado tem tido pouca expressão, com apenas 5000 m2/ano colectores instalados, comparado com outros países da União Europeia.
    A energia solar térmica
  • 11. Colector solar:
    A radiação solar pode ser absorvida por colectores solares, principalmente para o aquecimento de água, a temperaturas relativamente baixas (inferiores a 100ºC). O uso desta tecnologia ocorre predominantemente no sector residencial, mas há uma procura significativa e aplicações em outros sectores, como edifícios públicos e comerciais, hospitais, restaurantes e hotéis. Este sistema de aproveitamento térmico da energia solar, envolve o uso de um colector solar discreto.
    O colector é instalado normalmente no tecto das residências e outros edifícios. Devido à baixa densidade da energia solar que incide sobre a superfície terrestre, a existência de uma única residência pode requerer a instalação de vários metros quadrados de colectores.
    Para a adição de água quente de numa residência, são necessários cerca de 4 m2 de colector.
     
  • 12. A energia fotovoltaica
    consiste na produção de energia eléctrica por via fotovoltaica e é produzida recorrendo a células solares, que convertem a radiação solar em electricidade.
    Utilizações da energia fotovoltaica
    em antenas de retransmissores
    carregamento de pequenas baterias para rádios e telefones de emergência, sinais de
    trânsito,…
    produção eléctrica fotovoltaica que tem vindo a ser aplicada nos transportes
    Apesar de estarem vários projectos em estudo, Portugal tem apenas três centrais fotovoltaicas:
    a de Setúbal em 1994 – instalação fotovoltaica ligada à rede eléctrica
    a de Faro – integra um projecto piloto que visa a sua aplicação em edíficios (EX. a EDP
    de Faro tem instalado 28 painéis fotovoltaicos que servem para consumo do edifício);
    A de Serpa - São 52 mil painéis fotovoltaicos, com uma potência total de 11 megawatts
    (MW), que transformarão a radiação solar em electricidade suficiente para suprir o
    consumo de oito mil pessoas.
     
  • 13. Solares passivos
    O aproveitamento da radiação nocturna permite o arrefecimento por radiação da envolvente do edifício, em particular o da sua cobertura. Nas noites de céu limpo, a perda por radiação pode ser elevada.
    O arrefecimento evaporativo permite obter um abaixamento da temperatura (seca) do ar à custa dum aumento da sua humidade. Este arrefecimento é conseguido fazendo passar o ar através duma superfície molhada (repuxos, lâminas de água). O calor necessário para a evaporação da água é retirado do ar, arrefecendo-o.
  • 14. Arquitectura Solar Passiva
    -A arquitectura solar passiva baseia a construção do edifício em técnicas como o aquecimento pelos ganhos solares, a ventilação natural e o aproveitamento da inércia térmica. A arquitectura bioclimática tem ainda em conta aspectos adicionais, biológicos e climatológicos, utilizando a vegetação como forma de sombreamento, aproveitando ventos dominantes para a ventilação natural.
    -A arquitectura solar passiva tem vindo a ser praticada desde há vários séculos, sendo geralmente exemplos de aplicações deste tipo as casa típicas das diferentes regiões. -Actualmente as técnicas solares passivas foram aperfeiçoadas, sendo possível, pela sua aplicação, poupanças energéticas da ordem de 60% em relação a habitações construídas sem cuidados especiais.
  • 15. NA Arquitectura impõe diferentes formas de abordar a concepção dos projectos, ambientalmente menos alienadas e baseadas cada vez mais, na (re)introdução de regras e
    princípios solares, que no passado tão bem asseguraram a optimização energética dos edifícios e simultaneamente os padrões necessários do conforto ambiente.
     A Arquitectura Solar Passiva recorrendo a simples regras de integração dos factores
    climáticos nos edifícios, como:
    - o Sol;
    - o vento;
    - a humidade;
    - a vegetação
     e utilizando ainda técnicas e sistemas, ditos solares passivos, tais como:
    - orientação e forma do edifício correctas;
    - adequados dimensionamento e orientação;
    - técnicas e tecnologias de captação e conservação da energia solar no Inverno;
    - estratégias de sombreamento no Verão
    -isolamento dos elementos da envolvente;
     
    Vantagens da Arquitectura Solar Passiva
    Nas últimas décadas, Portugal assistiu a um crescimento do conforto térmico nos edifícios, que
    se traduziu na prática, por uma enorme procura de energia. Actualmente o sector dos edifícios
    representa mais de 30% do consumo energético final, com um aumento do consumo da
    electricidade superior a 6% ao ano. É de prever que, no futuro, estes valores venham ainda a
    subir mais, caso não se tomem as medidas apropriadas. possível obter temperaturas no fundo da lagoa próximas de 100ºC.
  • 16. A VALORIZAÇÃO ECONÓMICA DA RADIAÇÃO SOLAR – O turismo
    A radiação solar total média anual que atinge o nosso território (cerca de 150 kly) é bastante superior à média europeia (100 kly) e poucos são os países da Europa que recebem valores de insolação como o nosso.
    As condições específicas do território português, no que respeita à conjugação de temperaturas amenas e de uma elevada insolação média, fazem da radiação solar um recurso a valorizar, cuja potencialização económica poderá ser feita quer através do turismo quer do aproveitamento da energia solar.O turismo é a actividade económica que mais beneficia da excelente reputação climática de Portugal e uma das razões que atrai anualmente um grande número de estrangeiros ao nosso País. O turismo balnear ou de praia, conjugando o clima com a existência de uma vasta costa de praia é a motivação dominante.A amenidade do Inverno e, sobretudo, das estações intermédias, atrai um turismo sénior sobretudo no Algarve, que possui uma insolação média anual superior à nacional. Trata-se de um turismo dos países cinzentos do Norte da Europa, num movimento para o Sul, para o Sol cada vez mais significativo
  • 17.           Vantagens da Valorização da Radiação Solar
    • A energia solar não polui durante a sua utilização.
    • 18. As centrais necessitam de uma manutenção mínima.
    • 19. Os painéis solares são a cada dia mais potentes ao mesmo tempo, que o custo dos mesmo vem decaindo. Isto torna cada vez mais a energia solar uma solução economicamente viável.
    • 20. 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
    Promoção de Emprego
    Promoção de Produtos nos Locais como a nível do artesanato e gastronomia
    Crescimento de Infra-Estruturas melhoramento da qualidade de vida das populações locais (vias de comunicação, saneamento básico,etc)
    Desenvolvimento da Economia Graças às receitas do Turismo
     
     
    Factores para o incremento do Turismo a Nível Mundial:
    Aumento dos tempos livres
    Aumento mobilidade
    Novos padrões de comportamento
    Liberalização na circulação das pessoas
     Aumento do poder de compra
  • 21. Há contrapartidas na utilização desta energia?
    Na exploração de qualquer tipo de energia há contrapartidas. Neste caso os custos de implementação são muito elevados devido ao fraco investimento neste tipo de energia. Tal como outras obras de engenharia, as tecnologias de exploração da energia solar podem causar impactos negativos no meio ambiente. Por outro lado, a natureza também pode condicionar a produção de energia a partir do sol. Existe variação das quantidades produzidas com condições climatéricas adversas. Além disso, durante a noite não existe produção de energia, obrigando a que existam meios de armazenamento da energia produzida durante o dia ou então um sistema alternativo, como a ligação a uma rede de transmissão energética.
     
    • Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação climatérica (chuvas, neve), 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.
    • 22. 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).
  • Desvantagens do ponto de vista Ambiental:
     
     
    Destruição dos Ecossistemas frágeis como por exemplo os que existem nas regiões litorais ou de montanha, as mais procuradas para construir infra-estruturas
    Contaminação de Recursos Hídricos
    Sobre exploração dos aquíferos devido ao consumo excessivo do sector 3 (campos de golfe, jardins, piscinas, etc.)
    Excesso de Construção e falta de Ordenamento do território que contribui para a destruição de espaços
    Aumento dos resíduos lixo de vários tipos provocado por esta actividade
     
     
    •  
  • Limitações ao uso da radiação disponível
    Existem, porém, alguns problemas que é necessário superar para viabilizar o aproveitamento da energia solar:
    • esta forma de energia está sujeita à variabilidade da radiação solar, que é interrompida durante a noite e diminui consideravelmente num dos períodos de maior consumo de energia, o Inverno;
    • 23. a produção de electricidade em quantidades apreciáveis, com a tecnologia actual, requer: grande investimento de capital, dado que os materiais necessários são ainda muito caros; disponibilidade de vastas áreas, pois as centrais solares ocupam muito espaço; proximidade dos centros urbanos a abastecer, para reduzir as perdas por transporte.
    • 24. A exigência de proximidade em relação aos centros de abastecimento é um factor limitativo.
    • 25. Os maiores centros urbanos localizam-se no litoral, onde a nebulosidade é maior, o que reduz as condições de aproveitamento. Por outro lado, o preço dos solos junto aos grandes centros urbanos é elevado, aumentando os custos de instalação das centrais solares.
    • 26. Apesar das dificuldades, torna-se necessário aproveitar melhor este recurso energético, beneficiando da evolução tecnológica europeia, no domínio da potencialização das energias renováveis e fomentando, através de benefícios fiscais, a instalação de colectores solares nos edifícios. Vários países europeus, com recursos solares inferiores, desenvolveram bastante mais o aproveitamento deste recurso.
  • Conclusão
    Portugal
    apresenta uma situação invejável a nivel europeu, relativamente à possibilidade de aproveitamento da energia solar, no entanto ainda não respondeu ao desafio de a aproveitar.
    Portugal apresenta grandes potencialidades de aproveitamento da energia solar numa vasta região do território continental, incluindo áreas de forte densidade populacional
    No nosso país a radiação solar apresenta uma variabilidade anual e espacial significativa
    como a Costa de Lisboa e o litoral algarvio. O interior do Alentejo é outra área de fortes potencialidades que, sendo pouco povoada, dispõe de grandes espaços disponíveis para a construção de centrais solares.
    . Os valores são mais altos no Verão e mais baixos no Inverno, aumentando de Norte para Sul e do Litoral para o Interior.
  • 27. Bibliografia
    http://geografia1007.blogspot.com/2008/02/valorizao-da-radiao-solar_26.html
    http://www.scribd.com/doc/12947600/Resumos-das-materias-de-GEOGRAFIAA-de-10ANO
    http://www.anossaescola.com/cr/webquest_id.asp?questID=1744
    http://in3.dem.ist.utl.pt/downloads/press/pub20031229.pdf