Glauco Diniz Duarte Viagens – como funciona energia solar fotovoltaica

Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, o sistema de energia solar fotovoltaica é responsável por gerar energia para sua residência, comercio, indústria e agronegócio… basicamente, qualquer tipo de local. A partir da geração própria de energia elétrica, é possível se tornar livre dos aumentos altíssimos na conta de luz e nos melhores casos, reduzir até 90% dessa conta.

Hoje, eu vou começar explicado um pouco sobre cada equipamento do sistema, as principais vantagens, dúvidas comuns e por fim, o quanto isso pode te gerar de economia (provavelmente o tópico mais aguardado por todos). Espero que com tudo isso, você tenha uma visão mais geral de como funciona a energia solar fotovoltaica.

Principais Equipamentos do Sistema de Energia Solar Fotovoltaica: Painel Fotovoltaico

Primeiramente vamos falar pouco sobre o painel fotovoltaico, equipamento responsável por gerar toda a energia para o sistema fotovoltaico. O funcionamento é bem simples: a partir das células de silício existentes nas placas fotovoltaicas, ocorre a transformação da energia solar em energia elétrica na forma de corrente continua, através do efeito de diferença de potencial (DDP).

O silício que compõe as placas fotovoltaicas pode se apresentar de algumas formas, tais como:

Silício Monocristalino: Possui cor mais uniforme indicando um maior grau de pureza e possuem uma eficiência um pouco maior que o silício Policristalino (vamos falar dele logo abaixo), em contrapartida, devido ao seu processo de fabricação, seu valor comercial é mais alto e em algumas vezes inviabiliza seu uso.

Silício Policristalino: Apresenta variações de cor no silício (não é tão uniforme quanto o silício monocristalino) e um processo de fabricação mais fácil, rápido e com maior aproveitamento do material. Possui uma eficiência um pouco menor e consequentemente um menor valor, tornando-se a principal opção quando pensamos em custo-benefício.

Existe ainda no mercado outros tipos e modelos da painéis solares fotovoltaicos que são menos utilizados e suas aplicações são para casos mais específicos, como o filme fino e o painel solar híbrido. Ambos possuem alto valor de compra e são pouco viáveis para os casos convencionais.

Inversor Solar Fotovoltaico

Este equipamento é responsável por receber toda a energia gerada pelos painéis solares fotovoltaicos na forma de corrente continua, e converter em energia elétrica na forma de corrente alternada, utilizada em praticamente todos os equipamentos eletrônicos atualmente.

Existem diferentes modelos de inversores, construídos para diferentes usos no sistema fotovoltaico. Abaixo vou comentar sobre os principais inversores utilizados atualmente.

Espero que você esteja entendendo como funciona o sistema de energia fotovoltaica 

Inversor Solar de String: utilizado em instalações de energia solar fotovoltaica em que o sistema fica interligado com a rede elétrica da concessionaria. Grande parte dos sistemas de energia fotovoltaica instalados atualmente utilizam este tipo de inversor. Um dos principais fabricantes deste tipo de inversor, é a Austriaca Fronius.

Inversor Solar Off-Grid: utilizado para sistemas desconectados da rede elétrica onde o armazenamento da energia é feito por baterias: um bom exemplo são os telefones de emergência que encontramos em rodovias pelo país.

Microinversores: utilizado em sistemas conectados à rede e instalados a cada um ou dois painéis fotovoltaicos, otimizando o desempenho de todo sistema de energia solar fotovoltaica. Ao final deste post, vou comentar sobre as diferenças deste tipo e o inversor de string.

Pelo monitor do inversor de solar de string, é possível observar e analisar toda a geração de energia do sistema fotovoltaico, características técnicas e economia em dinheiro (varia de modelo para modelo). Por um aplicativo mobile, você também pode acessar os dados de onde estiver pelo seu smartphone ou pelo próprio computador, 24h por dia.

String Box CC e String Box CA

No sistema de energia solar fotovoltaica são utilizadas duas String Boxes (basicamente são quadros elétricos específicos para o sistema) que são responsáveis por garantir a segurança da instalação.

Entre os painéis fotovoltaicos e o inversor solar, está localizada a String Box CC: nela encontramos fusíveis de proteção, dispositivos de proteção contra surtos (DPS) e uma chave seccionadora que permite interromper a passagem de energia das placas fotovoltaicas, caso seja necessário realizar qualquer tipo de manutenção. Todos esses equipamentos são fabricados para suportar descargas atmosféricas (raios) e curtos-circuitos na forma de corrente contínua.

Localizado entre o inversor solar fotovoltaico e o quadro geral do local (geralmente, mas não é regra), temos a String Box CA. Nela encontramos o disjuntor e dispositivos de proteção contra surtos, mas diferente dos equipamentos da String Box CC, estes são fabricados para suportar descargas elétricas e picos de energia na forma de corrente alternada. Pelo disjuntor, pode-se também interromper a passagem de energia do sistema para realizar algum tipo de manutenção, sem correr o risco de receber um choque elétrico.

Homologação com a Concessionária Local de Energia

Para instalar um sistema de energia solar fotovoltaica, deve-se seguir alguns passos para garantir que o sistema esteja instalado conforme as normas brasileiras. Afim de garantir que tudo ocorra corretamente, deve ser realizado o processo de homologação com a concessionaria local de energia.

Nesse processo é detalhado todos os pontos relacionados ao sistema fotovoltaico, como os componentes utilizados, diagramas, anotação de responsabilidade técnica, potência, dados do sistema e afins. Após a instalação do sistema, é analisada toda a documentação, depois é feita a aprovação do sistema e ao final do processo é realizada uma vistoria técnica no local de instalação e o medidor de energia é substituído por um medidor bidirecional, e só neste ponto podemos ligar o sistema de energia solar fotovoltaica.

Diferente do medidor convencional, o medidor bidirecional armazena não só os dados da quantidade de energia utilizada da rede elétrica, mas também de toda a energia gerada pelo sistema fotovoltaico.

Como é realizada a instalação do sistema fotovoltaico?

Basicamente, as placas fotovoltaicas são instaladas no telhado sobre um suporte de alumínio e aço galvanizado. O inversor fotovoltaico pode ser instalado na parte interna ou externa do local, assim como as strings boxes. Todos esses equipamentos são interligados com cabos de energia específicos para o sistema fotovoltaico, fabricados para ficar ao tempo sem risco de se danificarem. Para sistemas de pequeno porte a instalação dura em média 3 dias.

Preciso me manter conectado a concessionária, após instalar o sistema fotovoltaico?

Não necessariamente. A vantagem do sistema conectado a rede é que este permite que você armazene toda a energia que não for utilizada instantaneamente pelo proprietário, na forma de créditos na rede elétrica por até 5 anos. Em um sistema desconectado da rede elétrica, é preciso adicionar um banco que baterias para armazenar a energia. Infelizmente o valor dessas baterias é muito alto e sua vida útil muito pequena, tornando este sistema inviável na maioria dos casos.

Caso acabe a energia, o que acontece?

Caso falte energia e você possua um sistema conectado à rede elétrica, o sistema se desligará automaticamente, eliminado as chances de danificar os equipamentos graças aos seus sistemas de segurança.

A Questão Da Economia: O Melhor Investimento É A Energia Solar Fotovoltaica?

Falando sobre valores, com um sistema projetado e instalado de forma correta você pode pagar o mínimo da sua conta de luz. No caso de imóveis com conexão bifásica você paga os 50 kWh + custeio de iluminação pública e impostos. Quando a conexão é trifásica você paga 100kWh + custeio de iluminação pública e impostos.

Para o primeiro caso você pode passar a pagar aproximadamente R$60,00 e algo em torno de R$100,00 quando trifásico, após a instalação do sistema de energia solar fotovoltaica.

Para um exemplo prático, podemos considerar uma conta de luz de aproximadamente R$500,00 com o valor da tarifa a cerca de R$0,70/kWh. Neste caso, caso esta conta tenha uma conexão trifásica ela pode ser reduzida para cerca de R$100,00/mês e gerar uma economia de mais de R$300.000,00 em 25 anos (vida útil mínima do sistema), considerando devidos aumentos e custos operacionais.

Isso pode te gerar muita economia ao longo dos anos e um rápido retorno financeiro, de 4 a 5 anos em grande parte dos casos.

Olhando apenas o valor do investimento, o sistema fotovoltaico pode parecer bem caro e uma opção não muito boa, mas ele é um dos melhores investimentos que você pode fazer.

 

 

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