Como viver de forma sustentável com energia solar (energia solar fotovoltaica / energia elétrica fotovoltaica)?

As recarregáveis (carregam as baterias a partir do seu sistema de energia) usam pouca energia
Ferramentas elétricas: as recarregáveis (carregam as baterias a partir do seu sistema de energia) usam pouca energia e seu processo de carregamento não consome energia muito rápido, o que as torna particularmente boas para um pequeno sistema de energia solar.

A energia solar é um recurso fácil de usar, geralmente seguro, limpo e renovável. Veja como tirar o máximo proveito disso para viver fora da rede, em um país em desenvolvimento ou até mesmo fora.

Este artigo se concentra no uso da energia solar para a geração de eletricidade, que pode ser usada para realizar todos os tipos de trabalho. Para aquecimento, incluindo aquecimento de ambientes, aquecimento de água e cozimento, geralmente é muito mais simples e barato coletar o calor do sol diretamente ou, em alguns casos, é melhor usar outras fontes de energia de maneira econômica.

Passos

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    Crie um orçamento. A energia solar geralmente tem um alto custo inicial (capital) e - se funcionar - economiza dinheiro ao longo do tempo (baixo custo operacional). Se você estima que seu projeto solar custará uma grande parte de sua receita mensal, ou mais, faça um orçamento para suas despesas gerais e despesas do projeto para ter certeza de que o projeto não causará grandes dificuldades financeiras, mesmo que por algum motivo desconhecido aconteça fora uma perda total.
    • A energia solar pode economizar muito dinheiro em comparação com as fontes de energia usadas ou fornecidas de forma ineficiente, como óleo para lâmpadas. Você também pode ganhar muito dinheiro, ajudando-o a ler e aprender a ser mais produtivo ou a trabalhar com ferramentas elétricas em vez de ferramentas manuais. Não leve em consideração essas economias e receitas adicionais ao decidir se você pode pagar pela energia solar, pois algo pode dar errado. Mas, quando você descobrir que pode pagar pelo sistema, leve-os em consideração para decidir se seria uma boa ideia, tendo em mente que eles podem não sair exatamente como você esperava.
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    Decida se você deseja um dispositivo movido a energia solar ou um sistema. Um dispositivo autônomo movido a energia solar, como uma lanterna solar, lâmpada recarregável ou carregador de telefone celular dedicado, é individualmente mais barato, mais portátil, não requer instalação especializada e, sendo autônomo, é menos provável que exija reparos. Um sistema com componentes separados (que podem ser comprados como um kit escolhido para funcionar bem em conjunto) é mais barato e mais eficaz a longo prazo porque permite que muitos dispositivos compartilhem um pool comum de células solares e baterias caras e porque existem muitos mais fornecedores competindo em qualidade e preço para aparelhos comuns e grandes componentes de energia solar do que em aparelhos solares independentes.
    • Alguns dispositivos autônomos incorporam algumas funções, como lanterna, rádio e tomada de carregamento de telefone celular.
    • Se você não tem nenhuma experiência com energia solar, experimente um dispositivo autônomo simples, de baixa energia, mas de boa qualidade, como uma lanterna, para ver como você gosta e entender os princípios básicos de operação.
    • Se o crime é um problema em sua área, tenha em mente que um dispositivo autônomo - parte ou todo o qual deve frequentemente estar em uma janela ou fora para carregar - é um alvo mais tentador para um ladrão mesquinho, mas um mais valioso sistema (ou componentes como painéis) podem ser vulneráveis a ladrões organizados.
    Compreenda os componentes básicos de um sistema de energia solar
    Compreenda os componentes básicos de um sistema de energia solar.
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    Compreenda os componentes básicos de um sistema de energia solar.
    • Células solares, organizadas e protegidas em painéis solares. Esses são os dispositivos planos que convertem luz em eletricidade. As células geralmente produzem uma voltagem constante, mas a corrente varia continuamente com a quantidade de luz; a tensão e a potência dos painéis (potência, em boas condições) dependem de como as células estão dispostas neles. Este poder desigual não é muito útil para operar outros dispositivos por conta própria, e pode até danificá-los, portanto, deve ser alimentado a um....
    • Controlador de carga. Um controlador de carga é um sistema de componentes eletrônicos que suaviza o fluxo de eletricidade dos painéis solares e regula a descarga de eletricidade para uso de um...
    • Bateria. Uma bateria é um conjunto de células galvânicas que armazenam eletricidade. (Coloquialmente, o termo pode se referir a uma única célula, como uma bateria AA, ou um conjunto de muitas, como uma bateria de 9 volts ou bateria de carro; um sistema de energia solar geralmente usa várias células para aumentar a tensão mais prático para os outros componentes devem ser manuseados.) Um sistema de energia solar usa baterias recarregáveis para um armazenamento de energia para evitar interrupções e para fornecer eletricidade quando o sol não está disponível ou uma grande quantidade de energia, armazenada ao longo do tempo, é necessária por um curto período de tempo. A energia pode ser obtida diretamente das baterias (ou, melhor, por meio do controlador de carga, que regula sua descarga para protegê-los). Mas pode ser convertido de corrente contínua normalmente de baixa tensão das baterias para corrente alternada de alta tensão (normalmente 120 ou 240 volts) adequada para o mercado de massa, normalmente barato e bom, aparelhos com um...
    • Inversor. Um "inversor" é um sistema de componentes eletrônicos que converte corrente contínua em corrente alternada e, normalmente, incorpora um sistema para aumentar a tensão também. Um inversor pode ser combinado com um controlador de carregamento como uma única unidade. Do inversor (se não diretamente das baterias ou controlador de carregamento), a energia flui para o...
    • Eletrodomésticos, luzes, eletrônicos, ferramentas, dispositivos e assim por diante que você deseja executar. Ele chega lá através de...
    • Fiação. Escolha um tipo apropriado para a tensão e a corrente envolvidas. Se você tiver um sistema simples com apenas alguns dispositivos dedicados, como luzes de baixa voltagem, eles podem ser conectados diretamente aos fios. Caso contrário, para uma variedade de aparelhos, você vai querer...
    • Tomadas, interruptores e outros componentes elétricos diversos. Seu sistema será mais versátil e barato para expandir se a tensão e o tipo de conector forem os geralmente usados para eletrodomésticos em sua área. A eletricidade é apenas eletricidade, não muito diferente daquela feita de outras maneiras; princípios comuns de instalação elétrica e manutenção e instalação se aplicam. No caso de algo dar errado, você ficará feliz por ter...
    • Disjuntores ou, menos convenientemente, fusíveis e outros dispositivos à prova de falhas, como proteção contra sobrecarga térmica em componentes principais, como controlador de carregamento ou caixa de fusíveis. Eles cortam a energia ou até se sacrificam para ajudar a evitar que problemas elétricos se transformem em incêndios. Se dispositivos consumíveis, como fusíveis, forem usados, certifique-se de que haja peças sobressalentes à mão e disponíveis.
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    Decida quais atributos são mais importantes para o seu sistema de energia solar. Existem compensações envolvidas.
    • Simplicidade. Uma única unidade ou kit completo com instruções detalhadas seria bom se componentes adicionais ou bons técnicos não estiverem disponíveis em sua área.
    • Vida de serviço. Embora todos os equipamentos solares de qualidade devam ter uma vida razoavelmente longa, equipamentos de longa duração, como equipamentos simples, são adequados para áreas inacessíveis onde obter coisas, ao invés de apenas seu próprio custo, é um grande custo ou dificuldade. (Esse problema pode ser atenuado mantendo um estoque de peças sobressalentes que não estragam sozinhas, como lâmpadas ou tomadas, mas que não funcionam com peças que se deterioram com o uso ou não, como baterias.)
      • Se você estiver em uma área relativamente inacessível, uma política de devolução ou garantia não é um grande substituto para uma alta qualidade consistente, geralmente indicada por uma boa reputação, porque será difícil obter o serviço ou substituição "gratuito".
    • Durabilidade. Se você não mora em uma casa resistente e à prova de intempéries, ou vai deixar um dispositivo inteiro sem carga, certifique-se de que todos os componentes estejam devidamente protegidos contra umidade ou exposição ao clima com vedações e, quando apropriado, orifícios de drenagem. (Isso é mais fácil com componentes mais integrados ou dispositivos autônomos.) Se sua área tiver um problema de crime, verifique se os componentes externos em particular, incluindo um dispositivo autônomo ou seu painel de carregamento removível, se considerado valioso em sua área, podem ser montados com segurança em algum lugar relativamente inacessível (como um teto alto) e são feitos de componentes resistentes a vandalismo (por exemplo, tendo vidro extra-forte ou plástico transparente sobre os painéis).
    • Capacidade. Componentes de sistema maiores e mais caros podem produzir, armazenar e fornecer mais eletricidade. Adicionar mais energia a uma tarefa específica geralmente tem retornos decrescentes: por exemplo, lâmpadas maiores criam um ambiente mais agradável, embora possam não tornar as tarefas simples muito mais eficientes. Mas mais poder também permite fazer novos e muito úteis tipos de tarefas adicionais, como operar um computador, ferramentas elétricas ou mesmo usar um micro-ondas.
    • Eficiência. Os aparelhos mais eficientes fazem mais com uma determinada quantidade de eletricidade. A luz solar em si é gratuita, mas o equipamento de energia solar com o qual o processamento faz com que cada unidade de energia custe significativamente mais do que a fornecida pela maioria das concessionárias de energia elétrica, portanto, a eficiência é importante.
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    Escolha os componentes do sistema que atendam às suas necessidades atuais e façam o melhor uso uns dos outros. As peças mais baratas, como as baterias, devem ter capacidade suficiente para aproveitar ao máximo as peças mais caras, como as células solares. Se você estiver comprando um dispositivo tudo-em-um, verifique se os compromissos refletidos por seus componentes são razoáveis: quaisquer recursos ausentes ou durabilidade reduzida devem ser aceitáveis e compensados com um preço significativamente mais baixo e / ou (se a conveniência for importante) peso.
    • Evite o aprisionamento do fornecedor. Certifique-se de que os principais componentes do sistema sigam os padrões de design e compatibilidade não limitados por nenhum fabricante em particular. Por exemplo, eles devem funcionar em tensões e com tipos de conexão que muitos controladores de carga e aparelhos aceitam.
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    Escolha painéis solares. Existem vários tipos de células solares que variam em eficiência por unidade de área e tendência a se deteriorar com o tempo. Mas, a menos que você esteja comprando tantos que ter espaço suficiente para eles seja uma preocupação, geralmente é mais importante que os painéis montados sejam duráveis (pois ficarão na chuva), tenham um bom preço por watt (taxa de produção de eletricidade)
    • Verifique se o painel solar em um dispositivo multifuncional tem capacidade suficiente. Como os painéis solares são caros, os fabricantes podem economizar neles. O carregamento de um único dia deve ser suficiente para tudo o que você deseja fazer com o dispositivo em um dia, como acender uma luz por quatro horas e também, se o dispositivo tiver um carregador de telefone conectado, carregar o telefone uma vez.
    Este artigo se concentra no uso da energia solar para a geração de eletricidade
    Este artigo se concentra no uso da energia solar para a geração de eletricidade, que pode ser usada para realizar todos os tipos de trabalho.
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    Escolha uma bateria apropriada. Sua capacidade é medida em watt-hora; por exemplo, uma bateria de 100 watts-hora pode aceitar 5 watts por 20 horas para carregá-la (ou um pouco mais, devido a perdas) e então liberar 25 watts por quatro horas para uso. Os grandes sistemas costumam usar várias baterias em paralelo. Existem muitos tipos diferentes, com características marcadamente diferentes - ao contrário dos painéis solares, não se trata apenas de uma questão de energia por unidade de tamanho ou dinheiro. A bateria deve ser pelo menos grande o suficiente para manter a carga de um dia inteiro dos painéis solares; mais, se você quiser perder um dia ensolarado e ainda usar o sistema ou dispositivo por completo. As baterias não devem ser carregadas muito rápido; verifique se as baterias nas quais a energia dos painéis solares será distribuída podem lidar com sua taxa máxima de carga.
    • As baterias de chumbo-ácido são baratas por sua capacidade e duráveis, mas não são adequadas para dispositivos portáteis porque estão cheias de ácido perigoso. Alguns precisam ser "completados" com água de vez em quando.
    • Não use baterias comuns de carro ("partida"). Baterias de ciclo profundo, algumas das quais são usadas para motores de pesca e RVs, são o tipo de bateria de chumbo-ácido usada para energia solar, uma vez que são construídas para repetidas descargas substanciais, em vez de apenas breves grandes explosões de partida do motor.
    • As baterias seladas de "célula de gel" de chumbo-ácido são seladas, com o ácido dentro do material para reduzir os riscos, mesmo se quebrarem. Eles são baratos para sua capacidade, embora não tão baratos quanto as baterias de chumbo-ácido normais. Eles também são relativamente pesados em comparação com baterias sem chumbo-ácido.
    • As baterias de chumbo-ácido podem ser danificadas por descarga excessiva, sobrecarga ou deixando no estado descarregado. O controlador de carga deve evitar sobrecarga e descarga excessivamente profunda; dispositivos portáteis devem ser recarregados imediatamente após o uso.
      • A maioria das baterias deve ser recarregada imediatamente após o uso. As baterias de níquel-cádmio, que são obsoletas para a maioria dos usos, são do tipo que era importante descarregar antes de recarregar.
    • As baterias de níquel-hidreto metálico (NiMH) são seladas, duráveis e relativamente seguras em geral. Eles são mais caros e mais leves do que o chumbo-ácido por unidade de energia armazenada, portanto, são bons para dispositivos portáteis. Eles estão disponíveis nos tamanhos padrão "AAA", "AA", "C" e "D", portanto, se você tem um sistema de energia solar, não precisa de aparelhos portáteis movidos a energia solar, apenas um carregador muito mais barato e baterias.
      • A maioria das baterias NiMH se esgotam sozinhas em um mês, mesmo se não forem usadas; os de "baixa auto-descarga" levam um ano ou mais para.
      • Verifique se as baterias recarregáveis de tamanho padrão maiores que AA, como os tamanhos C e D, têm classificações de capacidade proporcionalmente maiores de vários milhares de mAH ou são baratas e suficientes para suas necessidades. Alguns são células AA em casos maiores.
    • As baterias de íon de lítio são muito leves e caras para sua capacidade, e principalmente adequadas para dispositivos portáteis caros, como laptops.
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    Escolha um controlador de carga. O controlador de carregamento deve ser compatível com a química específica (chumbo-ácido, célula de gel, NiMH, etc.), capacidade e número de baterias que você está usando. Você pode querer um que seja adequado para as baterias que você tem agora, e mais algumas também, porque o controlador de carregamento é relativamente barato e durável e o espaço para crescer é conveniente.
    • Alguns recursos importantes são a proteção contra sobrecarga, descarga profunda e taxa excessiva de carga e descarga.
    • Geralmente, é seguro presumir que um dispositivo tudo-em-um tem um tipo geral aceitável de controlador de carga e que os outros componentes não podem carregar ou descarregar a bateria muito rapidamente, mas a proteção contra descarga profunda é importante para um dispositivo com um ácido de chumbo (incluindo célula de gel) bateria.
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    Escolha um inversor (apenas para um sistema de energia). Verifique o tipo de forma de onda que ele produz; "onda senoidal verdadeira" (uma onda suave, como um gerador mecânico faz) é melhor para a maioria dos dispositivos, particularmente eletrônicos sensíveis, do que "onda senoidal modificada", que corre o risco de danificar alguns; nenhuma outra forma de onda é apropriada. A capacidade deve ser suficiente para tudo que você deseja executar ao mesmo tempo; capacidade generosa é relativamente barata e não prejudicial.
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    Aprenda muito sobre fiação elétrica ou encontre um bom eletricista, de preferência familiarizado com energia solar ou pelo menos muito inteligente, para instalar todas as partes de um sistema de energia para você. A eletricidade é complicada, então, mesmo que você mesmo esteja fazendo um projeto de energia solar, é melhor executar seus planos por alguém com conhecimento primeiro.
    Receitas adicionais ao decidir se você pode pagar pela energia solar
    Não leve em consideração essas economias e receitas adicionais ao decidir se você pode pagar pela energia solar, pois algo pode dar errado.
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    Escolha alguns aparelhos.
    • Lâmpadas: tubos fluorescentes ou fluorescentes compactas são eficientes, baratos, de longa duração e potentes. Os LEDs também são fisicamente duráveis, mas muito caros em alta capacidade, portanto, são os melhores para lanternas, lanternas e luzes igualmente pequenas. Faça o melhor uso deles com refletores e difusores prismáticos, não com cortinas.
    • Computador: Geralmente, um laptop é melhor porque ele e sua tela consomem muito pouca energia. Uma lata velha e barata não é muito cara e pode rodar software básico muito bem. (A própria bateria pode estragar com o tempo, mas isso não importa se for apenas deixada conectada.)
      • Os laptops não são muito bem resfriados - limpe as aberturas regularmente.
      • Se os computadores e as conexões com a Internet são incomuns em sua área, você pode configurar um cyber café.
    • Ferramentas elétricas: as recarregáveis (carregam as baterias a partir do seu sistema de energia) usam pouca energia e seu processo de carregamento não consome energia muito rápido, o que as torna particularmente boas para um pequeno sistema de energia solar.
    • TV: Se você precisar de uma, compre uma TV LCD para baixo consumo de energia.

Pontas

  • Se você estiver em um país pobre, uma organização de desenvolvimento governamental ou de caridade pode ajudá-lo a pagar e / ou instalar um sistema de energia solar.
  • Use a Internet para análises informais e testes formais de equipamentos solares, visões gerais sobre a reputação dos fornecedores, para perguntar aos fabricantes, revendedores e outros sobre as capacidades e usos dos dispositivos e para encontrar fornecedores de componentes e sistemas completos (muitas vezes feitos por pequenas empresas que pode não ter cadeias de distribuição estabelecidas, mas pode ser flexível e criativo com pedidos de varejo ou de pequeno atacado).
  • Siga os códigos elétricos aplicáveis (ou, se você não tiver nenhum, as melhores práticas aceitas) ao instalar a fiação.
  • Certifique-se de revisar todas as licenças e histórico de negócios de qualquer empreiteiro de instalação solar que você esteja considerando. Certifique-se de escolher um empreiteiro que tenha um histórico comercial positivo estabelecido e várias referências locais de instalação solar
    Decida quais atributos são mais importantes para o seu sistema de energia solar
    Decida quais atributos são mais importantes para o seu sistema de energia solar.
  • Em algumas áreas, as concessionárias de eletricidade irão, por meio de equipamentos adicionais, comprar a energia solar excedente que você gerar. Mas uma concessionária moderna pode gerar eletricidade de forma muito barata e bastante eficiente (em termos não apenas do combustível de geração em si, mas de trabalho, instalação e manutenção e uso de energia relacionado) que se a eletricidade da rede estiver disponível, é normalmente melhor apenas usar isso, mas conserve-o, e opte por que sua concessionária tenha sua cota de eletricidade gerada a partir de fontes renováveis (o que pode custar um pouco mais).

Avisos

  • Algumas baterias produzem gás hidrogênio durante o carregamento e devem ser mantidas em uma área bem ventilada.
  • Mestre, faça você mesmo a segurança elétrica. A eletricidade pode ser perigosa, mesmo, em algumas circunstâncias, em tensões muito mais baixas do que os 120 ou 240 volts comuns para a eletricidade fornecida pela rede. Alguns componentes de uma baixa tensão geral podem criar, usar e armazenar alta tensão.
  • Trabalhe com segurança com produtos químicos. As baterias, especialmente as de chumbo-ácido, podem conter produtos químicos perigosos.
  • Elimine resíduos perigosos, em particular baterias de níquel-cádmio e chumbo-ácido de forma adequada, de preferência reciclando. Um reciclador pode até pagar por eles.

Perguntas e respostas

  • É necessário um inversor para uma usina de energia solar?
    Sim, 99 por cento das vezes. Os defensores argumentariam que uma casa ou estrutura poderia ser convertida para 12 volts e funcionar de forma eficaz, mas não é prático.

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