Como a energia solar é usada nas residências?

Os seres humanos estão se tornando cada vez mais hábeis em aproveitar os 380 trilhões de terajoules de energia emitidos a cada segundo por o grande reator termonuclear no céu, usando esse suprimento de energia virtualmente ilimitado para alimentar nossas casas e estilos de vida.

Às vezes, podemos usar a energia do sol diretamente, como quando projetamos casas para aproveitar o calor solar passivo. Mas quando queremos usá-lo para tecnologia, precisamos de maneiras de converter a produção bruta do sol em energia mecânica, térmica ou elétrica.

Painéis solares oferecer uma maneira de fazer isso. Atualmente, eles podem converter 22% a 25% da luz solar em eletricidade. A baixa eficiência significa que você precisa de muitos painéis para uma saída de energia moderada.

eu moro em uma casa fora da redealimentado por painéis solares, e não temos espaço para muitos deles. Para manter o tamanho de nosso array dentro de limites práticos, precisamos limitar nosso uso de eletricidade.

Aquecemos nossa água e nossa casa, ligamos nossa geladeira e cozinhamos com propano. Isso não é sustentável, no entanto, especialmente devido à intenção da Califórnia de se afastar do gás em um futuro próximo. Examinamos ou experimentamos tecnologias solares para a maioria desses propósitos - exceto, talvez, a geladeira. Quem sabe o que futuro vai trazer?

Painéis fotovoltaicos

Os painéis solares são mais apropriadamente chamados painéis fotovoltaicos (PV). Quando expostos à luz solar, eles geram corrente contínua (DC) para alimentar aparelhos de 12V ou para carregar uma bateria.

Aparelhos que funcionam com energia de 12V são bons para acampar. Mas descobrimos que você tem muito mais opções se converter para corrente alternada (CA) de 120 volts e, para isso, precisa de um inversor. O nosso está desatualizado e produz um sinal grosseiro que alguns aparelhos não conseguem usar.

Os inversores contemporâneos produzem sinais CA mais confiáveis. Eles geralmente são embutidos nos painéis ou unidades de armazenamento de bateria. Isso facilita a ligação do sistema ao painel de serviço elétrico. E se você estiver na rede, poderá vender a energia produzida de volta para a empresa de energia.

Telhas Solares

As telhas solares são mini painéis fotovoltaicos interligados que cobrem todo o telhado ou a parte mais ensolarada. Eles funcionam como painéis fotovoltaicos de tamanho normal. Mas como também são uma cobertura de telhado, devem ser flexíveis, duráveis ​​e resistentes à água.

Cada telha tem aproximadamente o tamanho de uma telha padrão e produz entre 13 e 63 watts de potência, dependendo da marca. Se houver muitos deles no telhado e eles receberem sol suficiente, eles podem ser uma fonte de energia autônoma. Mas, na maioria dos casos, eles complementam a energia da rede ou carregam uma bateria de armazenamento.

Não podemos usá-los, infelizmente, porque um enorme carvalho sombreia todo o nosso telhado.

Iluminação Solar

Pequenos painéis fotovoltaicos, combinados com baterias recarregáveis ​​e LEDs eficientes, permitem ter luz à noite.

A qualidade da iluminação solar externa melhorou drasticamente nos últimos anos. Agora paisagem solar, caminho e luzes de corda podem continuar acesas noite adentro e, em alguns casos, até o amanhecer. O melhor de tudo é que eles são baratos, então você pode ter uma luz externa superbrilhante e duradoura por um gasto mínimo de dinheiro.

Aquecedores solares de água

Cerca de 20% do uso doméstico de energia vai para o aquecimento de água, então um aquecedor solar de água pode fazer um grande estrago em seu conta de luz. A maioria dos aquecedores solares de água consiste em um painel preto que fica no telhado ou no chão, expondo a água à radiação solar.

Um sistema ativo de aquecimento de água emprega uma pequena bomba para circular a água ou um fluido de transferência de calor (para climas gelados) através de bobinas no painel. A água quente pode ir diretamente para um tanque de armazenamento no prédio ou no telhado.

Quando você usa um fluido de transferência de calor, ele circula por um conjunto de serpentinas instaladas no tanque de armazenamento de água. As serpentinas transferem calor para a água.

Um sistema passivo de aquecimento de água não tem bomba e depende da convecção natural para circular a água. O aquecedor solar pode ser um painel preto com serpentinas, mas também pode ser tão simples quanto uma caixa d'água coberta com um material transparente que deixa passar a radiação solar. Este tipo é um pouco mais barato e muito menos eficiente.

Fornos Solares

Os fornos solares de hoje são mais sofisticados do que aquele inventado pelo cientista suíço Horace-Benedict de Saussure em 1767. Uma das mais populares e fáceis de usar consiste em painéis de metal dobráveis ​​que refletem a energia do sol e a concentram em uma caixa de cozimento. Isso facilita o DIY.

Os fornos solares são uma dádiva de Deus para pessoas de todo o mundo com acesso limitado à eletricidade. Mas, como todas as coisas solares, elas dependem muito do clima e não funcionam à noite. Descobrimos que quando você cozinha com um forno solar, deve ajustar seu horário de cozimento para coincidir com os movimentos do sol. Isso geralmente significa ajustar seus horários de refeição também.

Ventiladores Solares

Se você deseja que sua casa seja seca e confortável e seu telhado dure, você precisa de uma boa ventilação no sótão. Em alguns casos, isso significa circular o ar com um ventilador.

Nós encontramos executando um ventilador de sótão solar no verão realmente esfria o resto da casa. Você também pode usar um para circular o ar na própria casa - uma espécie de ar-condicionado solar, sem o refrigerante.

Um ventilador solar extrai sua energia de um painel fotovoltaico montado no telhado, portanto, não custa nada para operar. Mas se você quiser que funcione em dias nublados, precisará de uma bateria. Essa é uma despesa extra, mas não importante.

Chris Deziel atua no setor de construção há mais de 30 anos. Ele ajudou a construir uma pequena cidade no deserto de Oregon desde o início e ajudou a estabelecer duas empresas de paisagismo. Trabalhou como carpinteiro, encanador e pintor de móveis. Deziel escreve artigos DIY desde 2010 e trabalhou como consultor online, mais recentemente com o serviço Pro Referral da Home Depot. Seu trabalho foi publicado em Landlordology, Apartments.com e Hunker. Deziel também publicou conteúdo científico e é um ávido músico.