Painel fotovoltaico

Escola Secundária Campos Melo
2010/2011

APL 1.2 – Energia eléctrica fornecida por um painel fotovoltaico

Questão-Problema:
Como obter rendimento máximo numa instalação de painéis fotovoltáicos de modo a produzir energia eléctrica necessária para alimentar um conjunto de electrodomésticos?

Introdução Teórica:
O aproveitamento da energia solar na produção da corrente eléctrica exige equipamentos adequados. Como exemplo destes aparelhos, temos os painéis fotovoltáicos. Estes aparelhos sao compostos por células solares que convertem directamente a energia solar em energia eléctrica. Estas células solares operam, praticamente com o mesmo rendimento, independentemente se o céu está ou não nublado.
Os fotões da radiação solar, ao incidirem nas células do painél, colidem com os átomos, dos materiais que as compõem, provocando um deslocamento dos electrões, gerando assim, uma diferença de potencial entre os pólos do painel.
É possível dimensionar os painéis fotovoltaicos, de tal modo que possam fornecer electrecidade a um conjunto de electrodomésticos. Para isso, é necessário ter em consideração a potência média solar recebida por unidade da superfície terrestre durante o dia e a potência a debitar. Na experiência que se vai realizar, o reóstato simulará um conjunto de electrodomésticos. O reóstato é um dispositivo que permite variar a resistência exterior do circuito eléctrico, que optimiza o rendimento do painel fotovoltaico.
A resistência depende da diferença de potencial (U) nos terminais do painel e da intensidade da corrente (I) que percorre o circuito. A expressão física que traduz a relação entre U, R e I é:

A unidade do sistema internacional de resistência eléctrica é o ohm (Ω)
1 Ω= 1V.A-1 (1 ohm é igual a 1 volt por ampere).

No circuito eléctrico, a potência depende da diferença de potencial dos terminais do painel e da intensidade da corrente que percorre o circuito. A expressão física que traduz esta relação é:

P = U x I
Equação da