O Brasil possui mais de cinco milhões de estabelecimentos rurais e estima-se que cerca de 800 mil não possuam acesso à energia elétrica. Quando há falta de energia, a população do campo acaba ficando sem acesso a importantes serviços básicos, a exemplo do fornecimento de água.
A geração de energia elétrica no país é feita por meio de grandes unidades geradoras, distantes dos consumidores finais (geração centralizada). Embora esta configuração atenda à maioria das necessidades energéticas, o atendimento aos consumidores rurais que vivem em áreas remotas não é consistente.
Devido ao distanciamento dos centros urbanos, se faz necessária a instalação de extensas linhas de transmissão e de complexos sistemas de distribuição para levar a energia aos consumidores rurais.
Assim, os altos custos e a complexidade na distribuição de energia elétrica não integralizam o fornecimento em todo território brasileiro, sobretudo em virtude da grande extensão territorial do país e da baixa densidade da população do campo.
Falta de energia elétrica afeta a irrigação
A água é um bem natural indispensável para as atividades econômicas no setor rural. Um exemplo dessas atividades é a irrigação, que utiliza um conjunto de equipamentos e técnicas que visam suprir a deficiência total ou parcial de água em determinada área de cultivo.
Por esse motivo, a ausência de energia elétrica afeta diretamente a irrigação, uma vez que a pressurização da água, fator importante para o seu uso, necessita de equipamentos como bombas hidráulicas elétricas para movimentá-la, elevá-la e transportá-la para as áreas de interesse.
Energia solar é alternativa para o campo
Diante disso, a energia solar fotovoltaica surge como uma alternativa descentralizada para a geração de energia elétrica, capaz de atenuar os problemas energéticos enfrentados pelos produtores rurais.
Os sistemas de geração fotovoltaica são facilmente instalados, bem como viáveis para locais remotos, melhorando, consequentemente, a qualidade de vida da população do campo.
Nesse contexto, também se observa que os sistemas de geração fotovoltaica contribuem para a economia de recursos e o aumento da produtividade, por intermédio dos sistemas de bombeamento solar, que são capazes de bombear a água através da energia gerada pela incidência do sol.
Como funciona o bombeamento solar
O bombeamento solar é uma forma eficiente e sustentável de se extrair e mover a água usando a energia do sol como fonte de alimentação. Ele utiliza painéis fotovoltaicos que convertem a luz solar em eletricidade.
Essa eletricidade é então utilizada para alimentar uma bomba de água, que pode ser submersa em poços, rios, lagos ou em qualquer outra fonte para bombeamento, sistema de irrigação e outras atividades.
Quais são as vantagens do bombeamento solar?
O bombeamento solar apresenta várias vantagens em comparação com os sistemas de bombeamento tradicionais, alimentados por combustíveis fósseis ou por eletricidade da rede.
Alguns dos principais benefícios são:
- Sustentabilidade e redução de custos: a geração de energia solar para bombear a água elimina a necessidade de combustíveis fósseis, o que reduz as emissões de gases de efeito estufa e contribui para a preservação do meio ambiente. Além disso, a energia solar é gratuita e ilimitada, o que significa que não há custos de combustível associados ao bombeamento solar. Isso torna o sistema de bombeamento solar uma opção econômica a longo prazo.
- Acesso à água em áreas remotas: o bombeamento solar é especialmente útil em áreas remotas, onde não há acesso à rede elétrica. Com a produção de energia solar, é possível obter água potável, irrigação para plantações e fornecimento para animais, mesmo em locais distantes e isolados.
- Manutenção simples e de baixo custo: os sistemas de bombeamento solar são relativamente simples de se instalar, com baixa mão de obra, além de exigir pouca manutenção. Além disso, a vida útil dos painéis fotovoltaicos é longa, podendo chegar a mais de 25 anos. Isso resulta em custos de manutenção mais baixos em comparação com outras opções de bombeamento.
NIMBUS: um sistema de bombeamento que usa energia solar
Um exemplo de sistema de bombeamento solar que pode ser utilizado no meio rural é o NIMBUS. Este sistema é formado, basicamente, pelos seguintes equipamentos:
- Módulo fotovoltaico, unidade geradora de energia elétrica;
- Inversor de frequência, que modula a energia gerada pelo arranjo fotovoltaico de corrente contínua (cc) para corrente alternada (ca);
- Estruturas de fixação em solo ou telhado;
- Cabos;
- Conectores;
- Caixas de proteção (stringbox)
Dentre estes equipamentos, o inversor de frequência é o mais importante para a aplicação da energia solar em sistemas de bombeamento. Ele é um gerador de corrente com amplitude proporcional à energia gerada pelos módulos solares de energia fotovoltaica. É onde a frequência e a tensão de fases são controladas.
Aliado a isso, o inversor é eco-friendly (amigável ao meio ambiente), pois gera energia de forma sustentável, tem vida longa e baixos custos de manutenção.
Desempenho do sistema NIMBUS ao longo do dia
O NIMBUS possui partida e parada automática durante o ciclo do dia. Ao nascer do sol, o sistema entra em operação ao atingir a tensão mínima de partida. E entra em shut-down (desligamento) ao regredir a tensão mínima de partida, no pôr do sol.
Flutuações de intensidade de luz solar, ocasionadas por nuvens que bloqueiam a luz do sol, por exemplo, poderão levar o sistema a atingir tensões abaixo da mínima de partida, levando à parada do sistema. Quando estas nuvens saem da rota e a tensão do sistema chega acima da mínima de partida novamente, o NIMBUS voltará ao funcionamento.
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