Energia Solar

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Energia Solar

  1. 1. 1<br />ENERGIA SOLAR<br />
  2. 2. Energia Solar<br />APRESENTAÇÃO<br />2<br /><ul><li>Designação: Energia Solar
  3. 3. Formador: Bruno Alves
  4. 4. email: vbcalves@hotmail.com
  5. 5. tlm: 938 371 569</li></li></ul><li>Energia Solar<br />REFERENCIAL DE FORMAÇÃO<br />3<br /><ul><li> Introdução
  6. 6. Apresentação;
  7. 7. Definição de energia renovável;
  8. 8. Necessidades Energéticas Internacionais.</li></li></ul><li>Energia Solar<br />INTRODUÇÃO<br />4<br />COMPROMISSOS DE PORTUGAL<br /><ul><li> Cumprir a Directiva Europeia de produção de electricidade proveniente de fontes renováveis;
  9. 9. Protocolo de Kyoto (entre 2008 e 2012 não ultrapassar + 27% e emissões de gases com efeito de estufa relativo a 1990),</li></li></ul><li>Energia Solar<br />5<br />INTRODUÇÃO<br />COMPROMISSOS DE PORTUGAL – Medidas a tomar<br /><ul><li> Actuar do lado da procura, melhorando a eficiência energética;
  10. 10. Utilização de recursos renováveis.</li></li></ul><li>Energia Solar<br />6<br />INTRODUÇÃO<br />PROCURA DE ENERGIA - PORTUGAL<br />Consumo Final – Portugal<br /><ul><li> Electricidade – 18%
  11. 11. Transportes – 36%
  12. 12. Calor – 46%</li></ul>Consumo Final – OCDE<br /><ul><li> Electricidade – 17%
  13. 13. Transportes – 29%
  14. 14. Calor baixa temperatura – 44%
  15. 15. Calor Industrial – 10%</li></li></ul><li>Energia Solar<br />7<br />INTRODUÇÃO<br />MACROGERAÇÃO<br />Objectivos para a produção de electricidade renovável<br />Investimento de cerca de 8000 milhões de euros até 2012, com a criação de 9700 novos postos de trabalho.<br />
  16. 16. Energia Solar<br />8<br />INTRODUÇÃO<br />Oferta de energia<br />Portugal importa cerca de 85% da energia consumida.<br /><ul><li> Carvão - 12,7%;
  17. 17. Electricidade – 2,9%;
  18. 18. Gás Natural – 13,2%;
  19. 19. Petróleo – 71,2%</li></li></ul><li>Energia Solar<br />9<br />INTRODUÇÃO<br />Emissões de Gases com Efeito de estufa<br />
  20. 20. Energia Solar<br />ENERGIAS RENOVÁVEIS<br />10<br />Definição: Formas de energia obtidas de fontes naturais e com capacidade de regeneração, ou seja, teoricamente inesgotáveis.<br />Estas fontes contêm grande quantidade de energia e a sua regeneração é feita por meios naturais.<br />
  21. 21. Energia Solar<br />ENERGIAS RENOVÁVEIS<br />11<br />Vantagens<br /><ul><li>Podem ser consideradas inesgotáveis à escala humana;
  22. 22. Permitem reduzir significativamente as emissões de CO2;
  23. 23. Reduzem a dependência energética da nossa sociedade face aos combustíveis fósseis;
  24. 24. Conduzem à investigação em novas tecnologias que permitam melhor eficiência energética.  </li></li></ul><li>Energia Solar<br />ENERGIAS RENOVÁVEIS<br />12<br />Desvantagens<br /><ul><li>Algumas têm custos elevados na sua implementação, devido ao fraco investimento neste tipo de energia;
  25. 25. Podem causar impactos visuais negativos no meio ambiente;
  26. 26. Impacto ambiental.</li></li></ul><li>Energia Solar<br />ENERGIAS RENOVÁVEIS<br />13<br />Fontes de energia<br />As fontes de energia podem classificar-se em:<br />Fontes de energia primárias – quando ocorrem livremente na Natureza. <br />Ex.: Sol, água, vento, gás natural, petróleo bruto<br />Fontes de energia secundárias – quando são obtidas a partir de outras.<br />Ex.: electricidade, gasolina, petróleo.<br />
  27. 27. Energia Solar<br />ENERGIAS RENOVÁVEIS<br />14<br />Fontes de energia Renovável<br /><ul><li> Sol – Energia Solar;
  28. 28. Vento –Energia Eólica;
  29. 29. Rios e Correntes de água doce – Energia Hídrica;
  30. 30. Ondas – energia das Ondas;
  31. 31. Matéria orgânica – biomassa e biocombustível;
  32. 32. Calor da Terra – energia geotérmica.</li></li></ul><li>Energia Solar<br />ENERGIA GEOTÉRMICA<br />15<br />
  33. 33. Energia Solar<br />ENERGIA de Biomassa e Biocombustível<br />16<br />
  34. 34. Energia Solar<br />ENERGIA DAS ONDAS<br />17<br />
  35. 35. Energia Solar<br />ENERGIA HIDRÍCA<br />18<br />
  36. 36. Energia Solar<br />ENERGIA EÓLICA<br />19<br />É provavelmente o tipo de energia mais amigo do ambiente.<br />
  37. 37. Energia Solar<br />ENERGIA SOLAR<br />20<br />
  38. 38. Energia Solar<br />NECESSIDADES ENERGÉTICAS<br />21<br />Evolução VS. Necessidades Energéticas<br />As necessidades energéticas a nível internacional têm crescido de forma exponencial ao longo das últimas décadas.<br />Factores: Crescimento económico e evolução social de alguns dos países.<br />
  39. 39. Energia Solar<br />NECESSIDADES ENERGÉTICAS<br />22<br />Consumo de Energia ao longo dos Tempos<br />
  40. 40. Energia Solar<br />NECESSIDADES ENERGÉTICAS<br />23<br />Fontes de Energia Utilizadas pelo Homem<br />
  41. 41. Energia Solar<br />NECESSIDADES ENERGÉTICAS<br />24<br />Crescimento da População Humana Mundial<br />
  42. 42. Energia Solar<br />NECESSIDADES ENERGÉTICAS<br />25<br />Abastecimento Energético<br />Combustíveis Fosseis: 75% das necessidades mundiais;<br />Os combustíveis fosseis estão a ser esgotados 100.000 vezes mais rápido do que estão a ser formados<br />
  43. 43. Energia Solar<br />NECESSIDADES ENERGÉTICAS<br />26<br />Abastecimento Energético – Combustíveis Fosseis<br />Petróleo –extinção das reservas conhecidas em 35 anos.<br />Gás Natural – extinção das reservas conhecidas em 52 anos.<br />Carvão –extinção das reservas conhecidas em 200 anos.<br />
  44. 44. Energia Solar<br />NECESSIDADES ENERGÉTICAS<br />27<br />Presente VS. Futuro<br />Presente –esgotamento dos recursos energéticos que derivam dos combustíveis fosseis.<br />Futuro – energias renováveis<br />
  45. 45. Energia Solar<br />NECESSIDADES ENERGÉTICAS<br />28<br />Conclusões<br />Países ricos ou com climas mais agressivos – maior consumo de energia por habitante.<br />Preocupação – Aumento dos níveis de concentração de CO2 na atmosfera devido ao efeito de estufa e ao aquecimento global.<br />Imperativo – Pesquisa de novas fontes de energia e aproveitamento das existentes.<br />
  46. 46. Energia Solar<br />NECESSIDADES ENERGÉTICAS<br />29<br />Futuro<br /><ul><li> Procura de soluções energéticas, quer a nível de fornecimento, quer a nível de eficiência e sustentabilidade;
  47. 47. Parte da solução é a utilização das energias renováveis;
  48. 48. Para a exploração da energia solar têm sido desenvolvidas tecnologias quer para a energia térmica, quer para a fotovoltaica .</li></li></ul><li>Energia Solar<br />Energia Solar<br />30<br />Definição<br />Captação de energia luminosa e térmica proveniente do Sol, e posterior transformação dessa energia captada em formas de energia utilizadas pelo homem (aquecimento de água; energia eléctrica e mecânica).<br />No seu movimento de translação ao redor do Sol, a Terra recebe 1410 W/m2 de energia. Cerca de 19% é absorvida pela atmosfera e 35% é reflectida pelas nuvens. <br />Ao passar pela atmosfera terrestre, a maior parte da energia solar está na forma de luz visível ou luz ultravioleta.<br />
  49. 49. Energia Solar<br />Energia Solar<br />31<br />Vantagens<br /><ul><li> A energia solar é uma fonte totalmente limpa e renovável;
  50. 50. As centrais necessitam de manutenção mínima;
  51. 51. A evolução da tecnologia de fabrico permitem painéis cada vez mais potentes e com menores custos;
  52. 52. A sua aplicação é de grande viabilidade económica em lugares de difícil acesso, permitindo, através de sua instalação em pequena escala, o desinvestimento nas linha de transmissão. </li></li></ul><li>Energia Solar<br />Energia Solar<br />32<br />Desvantagens<br /><ul><li> Variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação climatérica (chuvas, neve), além de que durante a noite não existe produção alguma, obrigando a maiores meios de armazenamento;
  53. 53. Locais em latitudes médias e altas sofrem quedas bruscas de produção durante os meses de inverno devido à menor disponibilidade diária de energia solar;
  54. 54. As formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes, comparadas com outras formas de energia;
  55. 55. Custos, ainda elevados.</li></li></ul><li>Energia Solar<br />Radiação Solar<br />33<br />Sol<br /><ul><li> Só uma parte da energia gerada é que chega à superfície da terra, mas ainda assim com uma expressão que justifica o seu aproveitamento;
  56. 56. Este aproveitamento é feito com recurso às células fotovoltaicas, aos sistemas solares térmicos e a outras tecnologias que se encontram em constante desenvolvimento.</li></li></ul><li>Energia Solar<br />Radiação Solar<br />34<br />Tipos de Radiação Solar<br /><ul><li>Directa –é a radiação que atinge directamente a superfície terrestre;
  57. 57. Difusa – é a componente da radiação que é desviada em diferentes direcções pelos constituintes da atmosfera;
  58. 58. Reflectida – esta componente da radiação é reflectida pela superfície terrestre (albedo), e pelos objectos que a circundam.</li></li></ul><li>Energia Solar<br />Radiação Solar<br />35<br />Tipos de Radiação Solar<br />
  59. 59. Energia Solar<br />Radiação Solar<br />36<br />Factores Influentes na Radiação<br />A variação da radiação incidente na superfície da Terra varia bastante devido a:<br /><ul><li>Efeitos na atmosfera de absorção e reflexão;
  60. 60. Variação da humidade, nuvens, poluição, etc.;
  61. 61. Latitude do local;
  62. 62. Estação do ano.</li></li></ul><li>Energia Solar<br />Radiação Solar<br />37<br />Aproveitamento da Energia<br />
  63. 63. Energia Solar<br />CONVERSÃO TÉRMICA DA ENERGIA SOLAR<br />38<br />Balanço de Energia<br />Absorção da energia é feita por uma superfície absorsora.<br />Transferência da energia (calor) para os elementos que recebem a energia útil.<br />
  64. 64. Energia Solar<br />39<br />CONVERSÃO TÉRMICA DA ENERGIA SOLAR<br />Balanço de Energia<br />A temperatura atingida no elemento que recebe a energia útil é resultado do balanço entre a energia absorvida pelo elemento absorsor e as respectivas perdas térmicas.<br />Objectivo: Maior absorção com menor número de perdas.<br />
  65. 65. Energia Solar<br />40<br />CONVERSÃO TÉRMICA DA ENERGIA SOLAR<br />Ganho Térmico<br />A energia útil obtida depende da quantidade da radiação solar absorvida e principalmente da superfície e da quantidade de radiação que a atinge.<br />
  66. 66. Energia Solar<br />41<br />CONVERSÃO TÉRMICA DA ENERGIA SOLAR<br />Ganho Térmico<br /><ul><li> Se for utilizada uma superfície sobre o absorsor, esta deve ter uma elevada transmitância.
  67. 67. A quantidade de radiação absorvida pelo absorsor depende da sua absortância .</li></ul>Superfície transmissora<br />Superfície absorsora<br />
  68. 68. Energia Solar<br />42<br />CONVERSÃO TÉRMICA DA ENERGIA SOLAR<br />Perdas Térmicas<br />As perdas térmicas num sistema de captação podem ocorrer pelos seguintes factores:<br /><ul><li> Condução - o calor propaga-se para o exterior através das superfícies.</li></li></ul><li>Energia Solar<br />43<br />CONVERSÃO TÉRMICA DA ENERGIA SOLAR<br />Perdas Térmicas<br />As perdas térmicas num sistema de captação podem ocorrer pelos seguintes factores:<br /><ul><li>Convecção - o calor propaga-se para o exterior através do escoamento de ar sobre as superfícies.</li></li></ul><li>Energia Solar<br />44<br />CONVERSÃO TÉRMICA DA ENERGIA SOLAR<br />Perdas Térmicas<br />As perdas térmicas num sistema de captação podem ocorrer pelos seguintes factores:<br /><ul><li> Radiação - o calor propaga-se para o exterior através da emissão de radiação a partir das superfícies.</li></li></ul><li>Energia Solar<br />45<br />CONVERSÃO TÉRMICA DA ENERGIA SOLAR<br />Perdas Térmicas – Perdas por convecção<br />As perdas térmicas por convecção podem ser minimizadas da seguinte forma:<br /><ul><li> Limitação do escoamento de ar sobre a superfície absorsora;
  69. 69. Colocação da superfície absorsora em vácuo.</li></li></ul><li>Energia Solar<br />46<br />CONVERSÃO TÉRMICA DA ENERGIA SOLAR<br />Perdas Térmicas – Perdas por radiação<br />As perdas térmicas por radiação podem ser minimizadas da seguinte forma:<br /><ul><li> Utilização de uma cobertura transparente (vidro ou plástico);
  70. 70. Minimização da área da superfície absorsora;</li></li></ul><li>Energia Solar<br />47<br />CONVERSÃO TÉRMICA DA ENERGIA SOLAR<br />Perdas Térmicas – Perdas por radiação<br />O vidro apresenta a interessante característica de ter uma elevada transmitância ao espectro de radiação solar e assim a radiação ser diminuta.<br />
  71. 71. Energia Solar<br />48<br />RECURSOS ENERGIA SOLAR<br />Portugal vs. Europa<br />
  72. 72. Energia Solar<br />49<br />RECURSOS ENERGIA SOLAR<br />Horas de Sol anuais<br />Radiação Solar:<br /><ul><li> 2200 – 3000h
  73. 73. 14 – 17 MJ/m2/dia</li></ul>Colectores Térmicos:<br /><ul><li> 300.000m2 (área instalada)</li></ul>Painéis Fotovoltaicos:<br /><ul><li> 15MWp (potência instalada)</li></li></ul><li>Energia Solar<br />50<br />RECURSOS ENERGIA SOLAR<br />Energia Solar Térmica<br />Aquecimento de águas, aquecimento e arrefecimento, aplicações industriais para calor de processo e outras aplicações.<br /><ul><li>2,8 milhões de m2 – Potencial estimado para Portugal;
  74. 74. 2010 Portugal – 1 milhão de m2 = 850.000 ton emissões evitadas de CO2;
  75. 75. 2008 Portugal – Obrigatória instalação de sistemas de AQS nos novos edifícios;
  76. 76. 2020/2030 – tendência Europeia: 1m2 de colector solar por habitante.</li>

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