Nesta oficina vamos desvendar os conceitos básicos da energia solar fotovoltaica. Vamos entender ainda seu funcionamento desde componentes básicos da eletrônica como o led e interruptor até os circuitos integrados que realizam tarefas mais complexas.
Basicamente a oficina conta com duas partes, uma é em relação aos componentes eletrônicos a outra é em relação ao planejamento da construção e decoração da casa.
O objetivo principal dessa atividade é convidar toda a família para uma atividade com novos elementos para dividir tarefas e construir um lindo projeto.
O Sitio do Astronauta tem sempre o objetivo de trazer materiais simples como papelão e canetinha, que muitas pessoas já estão acostumadas, como convite para explorar novos materiais e vivenciar novas descobertas.
Para que tenhamos uma casa alimentada por energia solar fotovoltaica precisamos construir um circuito elétrico com alguns componentes básicos. Assim a casinha armazenará energia do sol dentro de uma bateria quando for de dia, que poderá ser utilizada à noite para iluminar seu espaço. Com um botão liga e desliga, será possível acender e apagar um LED que vai estar dentro da casinha.
Para a construção deste projeto vamos precisar dos seguintes componentes:
A placa solar fotovoltaica vai ser o elemento principal do nosso sistema. É ela que vai ser responsável por transformar a energia do sol em eletricidade.
Basicamente uma célula fotovoltaica utiliza um material fotossensível, tipicamente silício, cuja superfície é revestida por uma fina camada de fósforo. Esse revestimento cria uma região rica em elétrons, enquanto o silício subjacente mantém uma região deficiente em elétrons.
Quando a luz do sol ilumina a célula solar, os fótons (partículas da luz) excitam os elétrons na camada de fósforo, permitindo que eles se movam para a região do silício. Esse movimento gera a diferença de potencial elétrico, resultando em uma corrente elétrica.
O controlador de carga TP4056 é um circuito integrado responsável por cuidar da energia elétrica que vem da placa solar para que ela não seja maior do que a bateria pode aguentar e para evitar que seja totalmente descarregada, evitando assim que a bateria “vicie”.
A bateria de Lítio 18650 armazenará a energia gerada pela placa solar e será utilizada quando não houver sol ou estiver de noite para que possamos acender o LED.
O LED talvez seja o componente mais conhecido deste sistema. Mas ele guarda alguns segredinhos. É muito importante fazer as ligações corretas para não o queimar. Assim, devemos nos certificar de ligar a perninha negativa no polo negativo do circuito e a perninha positiva no polo positivo do sistema.
Se o LED não for o mais famoso, com toda certeza que o interruptor deve ser. Este elemento todos temos em nossas casas, claro que de um tamanho diferente, mas com a mesma função: ligar e desligar as luzes!
Por ultimo, mas não menos importante, temos o resistor: um um componente muito pequeno, responsável por salvar o LED e evitar sua queima. O LED é muito sensível e se for ligado direto em baterias mais potentes ele pode se sobrecarregar e estragar.
E para fazer a montagem do circuito é muito importante nos assegurarmos de conectar todos os lados positivos com os positivos e negativos com negativos de todos os componentes (exceto do interruptor que não tem polaridade, e do resistor que sempre vai na perna negativa do LED).
Siga o seguinte desenho para construir o seu sistema:
Existem muitas maneiras de construir uma casa de papelão. Fique livre para criar o formato que você achar mais interessante, mas caso precise de um molde, separamos aqui um com as dimensões do exemplo de demonstração.
