Como administrar sua casa apenas com energia solar

A verdadeira questão pode ser: por que ninguém iria querer converter a propriedade da família para funcionar com os raios do sol? Parece a fórmula da felicidade, certo?

A verdade é que decidir usar energia solar tem alguns benefícios muito grandes - mas eles são um pouco compensados ​​por possíveis desvantagens.

A energia solar é gratuita, após o investimento inicial de instalação do sistema. A energia solar também é eficiente (embora seu nível real de eficiência seja debatido por alguns especialistas) e livre de poluição. Mas uma vez que você decide se tornar totalmente solar - fora da rede - você precisa lidar com o mau tempo que pode atrapalhar seus planos.

Se você permanecer na rede (o sistema elétrico tradicional), ainda poderá usar a energia fornecida pela concessionária tradicional em situações em que não pode produzir energia suficiente ou não tem energia armazenada. O objetivo geralmente é eliminar completamente a necessidade de combustíveis fósseis, mas essa opção pode ser suficiente para converter alguns céticos que hesitam em dar o salto. A terminologia também pode ser desanimadora, já que "sair da grade" às ​​vezes é associado a sonegadores de impostos e assassinos em série. Tenha certeza, uma casa solar sincera é totalmente saudável.

O planejamento para administrar sua casa completamente com energia solar requer investimentos financeiros, mentais e emocionais consideráveis . A infraestrutura é um pouco mais complicada, os cálculos devem ser mais precisos e um erro pode deixar você sem energia suficiente para sobreviver. Pelo menos já há uma luz para guiá-lo ao longo do caminho.

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O primeiro exemplo prático de controlar a energia do sol pode ter sido quando alguém notou que uma lupa, colocada no ângulo certo, poderia incendiar e queimar formigas. E a partir daí, foram praticamente eras antes que os humanos descobrissem uma maneira de usar os raios do sol de forma verdadeiramente construtiva.

A primeira célula fotovoltaica de silício (o que conhecemos como "painéis solares") foi produzida nos Estados Unidos em 1954. Nossos painéis solares atuais são descendentes diretos dessa tecnologia - eles só se tornaram mais eficientes ao longo dos anos.

Ao longo dos anos, desde a década de 1950 até agora, vários edifícios residenciais e comerciais foram desenvolvidos com diferentes prioridades solares. Um edifício de escritórios ganhou reconhecimento pelo aquecimento solar de água . Os marcos residenciais foram de sunrooms a sistemas híbridos de energia solar/rede para casas totalmente solares autônomas (uma das primeiras das quais foi concluída em 1983). Em 2000, uma família do Colorado concluiu uma instalação solar que alimentava quase completamente sua casa para sua família de oito membros.

Existem outras inovações úteis além dos painéis solares montados no telhado, como uma versão modificada de um sistema de aquecimento radiante. Ao encaminhar cuidadosamente o encanamento da casa, a água pode ser aquecida pelo sol e, à medida que é bombeada pela casa, esse calor pode ser dissipado para ajudar a controlar a temperatura da casa. Este tipo de calor não aumentará o consumo elétrico da casa. Em uma competição nacional de design de casas solares em 2007, um grupo de estudantes da Universidade de Santa Clara, na Califórnia, descobriu como usar um sistema de calor radiante solar para ajudar a resfriar a casa e aquecê-la. Por mais atraente que seja essa ideia, pode ser particularmente difícil de executar; um casal do Tennessee que projetou uma casa com um sistema semelhante teve problemas para encontrar um empreiteiro à altura do desafio [fonte: Lewis]. A casa do Tennessee, embora não faça parte de uma competição, evoca o mesmo espírito. É notável pelo uso do SketchUp, um programa de arquitetura e design do Google. As outras características da casa incluem iluminação LED com eficiência energética e isolamento derivado do milho.

Alguns projetos dão mais responsabilidade e flexibilidade aos ocupantes da casa. Na competição de 2007, uma equipe da Virginia Tech adicionou monitores climáticos à casa, que, entre outros recursos, ajudariam os moradores a decidir quando abrir e fechar as persianas isoladas para manter as temperaturas internas desejadas da maneira mais eficiente possível. Em 2010, houve uma competição semelhante na Europa. Um grupo de estudantes na Inglaterra se concentrou em projetar uma casa pré-fabricada que pudesse ser encomendada e montada em qualquer lugar - e eles se certificaram de que ela obedecesse aos códigos de construção mais restritivos do país. Eles esperavam demonstrar que as casas solares pré-fabricadas eram uma alternativa acessível e desejável para a construção personalizada ou uma conversão ineficiente de uma casa existente. Como bônus,

Custo, é claro, pode fazer ou quebrar qualquer iniciativa. O preço da tecnologia solar manteve-se bastante estável de década para década, mas houve algumas melhorias notáveis. Os preços das células solares foram reduzidos em cerca de 80% na década de 1970, o que melhorou drasticamente seu potencial. E em fevereiro de 2009, a First Solar, fabricante de painéis solares, anunciou que o custo para fabricar seus produtos havia caído para um dólar por watt – um marco ansiosamente esperado. Especialistas dizem que a "paridade de rede" é o marco necessário para que a energia solar realmente funcione. A paridade da rede é alcançada quando a energia solar custa o mesmo que a energia convencional – sem a ajuda das concessões, subsídios e descontos que a tornam possível para muitos clientes. Nesse ponto, a oferta provavelmente não será capaz de acompanhar a demanda, já que alguns dos painéis solaresHutchinson ].

Para imaginar como a energia solar pode fornecer energia suficiente para uma casa inteira, é necessário cobrir um pouco do básico. Provavelmente todos nós já vimos painéis solares tradicionais até agora - coisas planas, indutoras de brilho e de aparência pesada que se projetam dos telhados. Eles certamente não são simplificados de forma alguma, o que os faz parecer complicados. Conforme discutimos, seu refinamento contínuo ganhou algum respeito crítico na indústria, mas eles ainda funcionam da mesma maneira.

À medida que os painéis solares se projetam do precipício em vários ângulos, eles capturam qualquer luz solar disponível e a convertem em energia CC . Um inversor converte a energia CC em energia CA (que é o que usamos para alimentar dispositivos eletrônicos). E para as pessoas que desejam alimentar completamente uma casa inteira com os raios do sol, existem sistemas disponíveis para converter e armazenar energia extra na forma de energia da bateria. Dessa forma, a casa ainda pode ter uma fonte de energia à noite ou com mau tempo (mas - e isso será importante mais tarde - não pode cobrir a deficiência de um sistema mal projetado ou inadequado).

As telhas solares são uma opção disponível recentemente, uma alternativa sutil e simplificada para essas abas gritantes reveladoras. Eles são painéis solares, feitos dos mesmos materiais que os painéis solares tradicionais, que também são telhas, e se parecem muito com um telhado comum... talvez um pouco mais brilhante. As telhas solares, ao contrário da crença popular, podem funcionar mesmo em condições de luz solar fraca ou dispersa (o que implica, mas não confirma, que as telhas superam os painéis nessas circunstâncias). 

Então, por que a conversão para energia solar exige um pouco de persuasão? Geralmente, as casas nos Estados Unidos podem obter calor do gás ou da eletricidade. Para fins de argumentação e propósitos deste artigo, vamos supor que alguém entusiasmado com energia solar quer sair completamente da rede - e isso significa que não há gás ou eletricidade. Assim, a energia solar precisa acomodar aquecimento, ar condicionado (que, de longe, é um dos maiores drenos de energia em uma casa), outras partes da infraestrutura da casa, como iluminação e ventiladores, todos os principais aparelhos (geladeira, fogão , lavadora e secadora) e outros eletrônicos como micro-ondas, aparelho de som, televisão e computador. Essa lista, é claro, não é abrangente (quantos membros de sua família precisam carregar constantemente seus smartphones ou tablets?), e há muitas variáveis. Se sua casa é enorme ou você é um viciado em energia que deixa a eletrônica ligada o dia todo, você precisará de uma configuração solar mais intensa. Seria bom supor que qualquer pessoa séria em realizar essa conversão já esteja bastante consciente do consumo e faça um esforço para reduzir o uso de energia, como usar persianas isoladas em vez de ligar o ar-condicionado ou renunciar a uma máquina de lavar louça que aquece e agita por horas. No momento, essa é provavelmente uma generalização justa, mas à medida que a energia solar se torna mais popular, os primeiros adotantes com consciência ecológica podem não ser a maioria. O ponto é que você tem que calcular toda a eletricidade que sua casa usa, e para a quantidade de tempo por dia, e montar uma configuração de painel solar que possa atender a essa demanda. Se parece demais,

Embora certamente seja complicado e definitivamente não seja barato, pessoas com recursos para projetar e construir uma casa de energia solardo zero têm algumas vantagens quando se trata de flexibilidade. Muitas sutilezas entram em jogo ao planejar um sistema solar residencial para uma casa existente específica. O projeto real da casa é um desses fatores. Qual é o tamanho da superfície do telhado (o que afeta sua área de superfície solar potencial)? Para que direção o telhado está voltado e qual é o grau de inclinação? Existem obstruções que causam sombra parcial? Você pode ver que a maioria desses obstáculos é impossível de mudar, mas você ainda pode trabalhar com eles. A localização também é um fator. Uma casa na Escandinávia, com seus dias notoriamente curtos, não se sairá tão bem quanto uma casa perto do equador. O número médio de dias ensolarados também importa; se estiver chovendo até o anoitecer, não importa se o anoitecer chegar tarde.

Quando você está tentando descobrir quanta energia pode produzir e quanta vai precisar, é útil observar os dados meteorológicos da sua área. Ele mostrará quanta luz solar você pode esperar em um determinado mês, com base nas médias anteriores. Você deve ter cópias de suas contas de serviços públicos por perto, o que permitirá que você saiba quanta energia você usa, e você pode usar essas informações para descobrir se o sistema que você deseja produzirá eletricidade suficiente. As diretrizes gerais recomendam uma configuração que gere 1 quilowatt por 1.000 pés quadrados de casa. Não deixe seu otimismo tomar conta – você precisa garantir que pode produzir energia suficiente para passar pelos piores momentos, não pelos melhores. Você vai querer literalmente se preparar para o proverbial dia chuvoso.

Os raios do sol estão disponíveis para qualquer um, mas são necessários muitos equipamentos caros para transformá-los em energia. Os painéis solares são a forma mais barata de energia renovável, mas ainda custam três a quatro vezes mais do que a energia tradicional. Se você leva a sério a mudança, não deixe que isso o desencoraje - pode haver maneiras de fazer isso acontecer.

"Paridade de rede" é um termo usado para descrever um dos objetivos finais para a sustentabilidade da energia solar - quando fontes alternativas de energia renovável (que, em teoria, incluem outras fontes além da solar) custarão o mesmo que a energia tradicional. Estima-se que um dos marcos para alcançar a paridade da rede é quando os custos de fabricação da infraestrutura de energia solar caem para cerca de 65 centavos de dólar por watt [fonte: Hutchinson ]. Então, ele pode ser vendido com lucro para as empresas, mas ainda será mais fácil para os proprietários dar o salto.

Antes da crise imobiliária, os bancos eram conhecidos por emprestar um pouco mais para os clientes que planejavam investir em melhorias energéticas eficientes e tecnologia verde , mas agora é um pouco mais difícil tornar esse caso convincente. Uma "hipoteca verde" ainda pode ser uma opção para compradores de casas com bom crédito , e números confiáveis ​​que demonstrem boa pesquisa e comprometimento devem ajudar. Um argumento sólido mostrará ao banco quanto o investimento economizará e o prazo necessário para recuperar os custos.

Os incentivos e descontos relacionados à energia variam tanto e mudam com tanta frequência que qualquer pessoa que considere uma conversão de casa solar deve examinar atentamente os benefícios específicos do estado. A combinação certa de subsídios, créditos fiscais e descontos por watt pode tornar o investimento inicial mais acessível do que muitos proprietários pensam. A partir de 2012, a Lei de Política Energética de 2005 ainda oferece aos proprietários um crédito fiscal de 30%, ou até US$ 2.000, no ano em que o sistema for instalado. Além dos benefícios de curto prazo, os especialistas estimam que para cada mil dólares de economia anual de energia, o valor da sua casa aumentará em US$ 20.000 [fonte: Solar Energy World ].

Se e quando você vender sua casa movida a energia solar, o investimento deve render muito. Os custos de energia também variam de acordo com o local, portanto, morar em um estado menos ensolarado ainda pode fornecer benefícios consideráveis ​​(onde a eletricidade custa tanto que a economia vale o investimento, mesmo que a casa não gere tanta energia quanto geraria Em outro lugar).

À medida que os custos de serviços públicos aumentam e seus vizinhos pagam mais pela energia, você pode realmente ter direito a um reembolso de sua empresa de serviços públicos. Se seus painéis solares produzirem mais energia do que sua casa usa, você pode vender sua energia extra de volta à rede. As empresas que instalam energia solar residencial promovem esse benefício como uma maneira fácil de recuperar seu investimento, mas é claro que os resultados podem variar muito (e as leis sobre isso também variam dependendo de onde você mora). Essa é uma boa motivação para reduzir o consumo de energia da sua família.

Alguns locais fizeram um esforço para levar a energia solar para as massas. Berkely, na Califórnia, e Boulder, no Colorado, têm programas municipais de energia solar, nos quais a cidade faz o investimento em infraestrutura e recupera o custo por meio de impostos. Outras localidades oferecem empréstimos especiais que são pagos através de impostos adicionais sobre a propriedade. E pelo menos uma empresa criou um programa de leasing (como alugar sua caixa de TV a cabo ou antena parabólica de sua empresa de TV a cabo), concentrando-se em estados que têm custos de energia particularmente altos para atrair o maior número possível de consumidores.

Há um lado obscuro da energia solar - em alguns lugares, ela realmente não é viável. A Alemanha forneceu mais de US$ 130 bilhões em subsídios à energia solar, apenas para decidir em 2012 que esses benefícios seriam eliminados gradualmente. A infraestrutura, dizem eles, é muito cara e ineficiente para ser usada em larga escala, mesmo que os raios do sol sejam gratuitos. A paisagem e a orientação do país podem ser inadequadas para tornar o investimento sustentável; os especialistas calculam que a aparentemente impressionante iniciativa solar da Alemanha não terá efeito na redução do aquecimento global.

Mas se você não mora na Alemanha, na Holanda ou em qualquer outro país com horas de luz notoriamente curtas, saia e comemore. Se você deseja converter sua casa em energia solar total, provavelmente é possível.

Publicado originalmente: 19 de junho de 2012

Uma casa pode funcionar apenas com energia solar?

Quais são os contras da energia solar?

Quanto custam os painéis solares para uma casa de 1000 pés quadrados?

Por que a energia solar é importante?

Nota do autor: Como administrar sua casa exclusivamente com energia solar

Eu li muito para este artigo (mais do que o habitual) porque me distraí com o abismo entre casas solares práticas e casas solares exemplares. Em ambos os casos, a maioria das inovações tecnológicas relacionadas à energia solar foram praticamente o que eu esperava. As casas extremas - mansões de um milhão de dólares e tal - são fascinantes e bonitas, e é claro que eu gostaria de morar em uma, se pudesse. O problema é que esses estudos de design (e é isso que eles são) não servem muito para o propósito do mundo real. Eles são aspiracionais, mas a pessoa média não pode pagar um. E se a pessoa comum não pode pagar uma mansão que foi projetada para exibir recursos movidos a energia solar, a mensagem final é que a pessoa média provavelmente não pode pagar uma casa movida a energia solar.

Isso é lamentável, porque, afinal, os moradores de uma casa movida a energia solar não deveriam estar interessados ​​em viver com mais eficiência, em geral? Com o que quero dizer, talvez cada residente não precise de seus próprios milhares de metros quadrados. Mesmo que um telhado enorme cobrindo uma casa enorme gere energia solar suficiente para sair da rede, existem outros recursos sendo usados ​​de forma ineficiente.

Para não julgar os proprietários de mansões solares com muita severidade – afinal, tais projetos certamente geram publicidade positiva para a tecnologia. Mas meus interesses chegaram ao outro extremo do mercado, em direção aos proprietários ou compradores de casas que querem energia solar, mas são forçados a considerar o investimento, pesando cuidadosamente os benefícios contra as desvantagens.

Fiquei surpreso ao descobrir que, além do investimento inicial em comparação com a energia tradicional, realmente não há desvantagens. Um sistema solar pode ser projetado para quase qualquer casa e pode funcionar tão bem que os proprietários mal perceberão que há algo diferente. É aí que a energia solar será realmente um sucesso - quando for a norma e não a exceção. É difícil dizer quanto tempo levará até chegarmos a esse ponto.

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