O Brasil é o país com maior incidência de descargas atmosféricas (raios) do mundo. De acordo com os dados do Grupo de Eletricidade Atmosférica (ELAT), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), 78 milhões de raios caem todos os anos no Brasil.

Apesar disso, a chance de uma pessoa morrer atingida por um raio no Brasil ao longo de sua vida é de um em 25.000. Além do risco de vida, que é a maior preocupação, existe a possibilidade de danos materiais ocasionados por descargas atmosféricas, que são mais comumente relatados por empresas e pessoas.

Diante deste cenário, é normal que pessoas se preocupem com a proteção contra raios no seu sistema solar fotovoltaico. Afinal, geralmente os módulos fotovoltaicos são instalados em telhados ou em solo, em terrenos descampados.

Então, como proteger um sistema solar fotovoltaico contra descargas atmosféricas?

Se meu sistema solar fotovoltaico for atingido por um raio o que acontece?

A garantia de performance dos fabricantes da maioria dos módulos fotovoltaicos é entre 25 a 30 anos. Caso um raio atinja os módulos fotovoltaicos eles podem ter sua performance reduzida ou até mesmo sofrer danos irreparáveis.

Por isso existem as medidas de proteção contra descargas atmosféricas e outros surtos elétricos que veremos a seguir.

Normas aplicáveis a sistema fotovoltaicos sobre equipamento de proteção de descargas atmosféricas (raios)

Tratando-se de normas brasileiras, não existe ainda uma norma técnica aplicável exclusivamente a sistemas solares fotovoltaicos. Existe a norma “ABNT NBR 5419:2015 Proteção contra descargas atmosféricas” que trata sobre o item de forma geral para qualquer tipo de edificação e também a norma “ABNT NBR 16785:20197 Proteção contra descargas atmosféricas – Sistemas de alerta de tempestades elétricas”.

Lembramos também que a instalação de sistemas fotovoltaicos deve obedecer a norma “ABNT NBR 5410, Instalações elétricas de baixa tensão”.

Com base na NBR 5419, a avaliação das medidas protetivas necessárias, parte da avaliação do risco, enquadrados pela norma em quatro modelos.

• R1: risco de perda de vida humana
• R2: risco de perda de serviço ao público
• R3: risco de perda de patrimônio cultural
• R4: risco de perda de valores econômicos

Para cada um desses riscos devem ser calculados índices. Diversos parâmetros são considerados para obter estes índices, como localização, estruturas já existentes e entre outros. Com base nos valores obtidos, a norma estipula quais medidas preventivas são necessárias para tornar os riscos menores do que o risco tolerável.  

Estes riscos e a determinação das medidas preventivas necessárias devem ser estipulados por um projetista capacitado. Ele tem condições de analisar a norma, avaliar a incidências de descargas atmosféricas na região e dimensionar o sistema de proteção mais adequado.

Além desta norma, existem normas de referência internacional que podem ser analisadas, conforme complexidade da usina fotovoltaica a ser instalada.

Tipos de descargas atmosféricas que devem ser avaliadas

Quando os riscos do item anterior são analisados, eles devem levar em consideração ao menos  5 possíveis cenários de descargas atmosféricas, são eles:

• Descarga direta na estrutura;
• Descargas próximas à instalação;
• Descargas diretas a uma linha conectada a estrutura;
• Descargas próximas a uma linha conectada a estrutura; e
• Descargas atmosféricas em outra estrutura na qual a linha da primeira está conectada.

Também todo o entorno do sistema fotovoltaico deve ser analisado e não somente o sistema em si. Desde estruturas já existentes até o próprio meio ambiente. O sistema está em zonas descampadas? Próximos a grandes colinas? Quando tratamos de grandes sistemas fotovoltaicos, deve-se inclusive separar o sistema por zonas, para assim analisar os riscos para cada situação especificamente.

Densidade das descargas atmosféricas

Outro fator muito importante é a densidade da descarga atmosférica na região onde o sistema será instalado. O anexo F da parte 2 da NBR 5491 possui um mapa onde é possível ver estes índices. Abaixo vemos um mapa semelhante ao da norma. Percebemos que cada região possui características diferentes em relação as descargas atmosféricas.

Quais são os sistemas de proteção mais comum aplicados?

Ao dimensionar um Sistema de Proteção de Descargas Atmosféricas (SPDA) e outros equipamentos de proteção contra surtos, alguns elementos de proteção devem ser considerados. Abaixo veremos os principais.

1. Sistema de aterramento

O aterramento é basicamente um sistema que funciona transmitindo qualquer carga “extra” do sistema para o solo (terra). A ideia é que toda a edificação e estrutura forme uma malha de aterramento, unindo todos os pontos que podem sofrer com descargas elétricas até a terra.

2. Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS)

O DPS também é um dispositivo que protege o sistema e seus equipamentos contra sobrecargas, sejam elas descargas atmosféricas, chaveamentos na rede elétrica (que pode ser um liga e desliga da concessionária, por exemplo) ou liga e desliga de motores elétricos.

A função do DPS é desviar o surto (sobrecargas) para a terra e deixar passar apenas a tensão que os equipamentos instalados são capazes de suportar. Ele fecha um curto circuito entre fase e terra desviando a corrente para o sistema de aterramento.

No sistema fotovoltaico deve-se ter pelo menos um DPS entre os módulos fotovoltaico e o inversor, e pelo menos um DPS entre o inversor e a rede elétrica. Dessa forma você protege tanto descargas provenientes da corrente contínua (que vem dos módulos), quanto da corrente alternada (que sai do inversor, e também vem da rede elétrica). Veja o esquema abaixo para entender.

Alguns inversores podem vir com o DPS do fotovoltaico (DPS FV) integrado. É o caso de inversores de potência acima de 10 kWp da marca ABB, que a Ecoa Energias Renováveis comercializa. Neste caso o inversor já possui proteção interna que faz a função do DPS FV.

Em alguns sistemas fotovoltaicos o DPS FV também pode vir acoplado a String Box (equipamento que recebe todo o arranjo, cabeamento, dos módulos fotovoltaicos).

Em grandes usinas solares fotovoltaicas o equipamento que recebe o arranjo dos módulos é chamado de String Combiner, ele também pode vir com DPS do fotovoltaico já integrado.

No esquema, também mostramos o DPS do quadro medidor, que é obrigatório por norma independente do estabelecimento possuir ou não fotovoltaico.

Existem diversos modelos e classes de DPS que são comercializados, apenas um profissional habilitado poderá dimensionar a proteção mais adequada para seu sistema fotovoltaico.

3. Para-raios:

Assim como os outros equipamentos de proteção, a função do para-raios é direcionar o excesso de descargas elétrica até o solo através da malha de aterramento. A diferença é que ele funciona de forma a atrair diretamente para si as cargas elétricas que cairiam sobre os equipamentos ou a edificação, evitando o impacto direto.

Um ponto relevante é tomar muito cuidado com o posicionamento destes equipamentos, para gerarem o mínimo de sombra possível nos módulos fotovoltaicos.

Vale ressaltar que o uso de para-raios é mais comum em usinas de grande porte situadas em regiões onde a densidade de descargas elétricas é muito alta.

3. Outros dispositivos

Ainda podem existir outros dispositivos para ajudar a mitigar riscos e danos ocasionados por descargas elétricas. Se a planta fotovoltaica possui uma operação em larga escala, onde manutenções preventivas são mais comuns, pode ser necessário instalar sistemas de detecção e alertas de raios. Estes se enquadram na norma “NBR 16785:2019 Proteção contra descargas atmosféricas – Sistemas de alerta de tempestades elétricas”.

O objetivo destes sistemas de aviso é principalmente preservar a vida humana. Geralmente as grandes usinas fotovoltaicas são em locais abertos e pode ser necessário deslocar funcionários e outras pessoas que estejam na área para áreas abrigadas durante uma tempestade.

Diferenças mais comuns entre grandes usinas fotovoltaicas e projetos residenciais

O quanto uma usina gera de energia solar fotovoltaica está diretamente ligado, entre outros fatores, a área de captação da radiação solar, ou seja, a área dos módulos fotovoltaicos. Quanto maior a área da usina, de forma generalista, mais suscetível a descargas atmosféricas a usina estará.

Quando falamos de sistemas residenciais geralmente a instalação do sistema fotovoltaico acontece em estruturas já previamente existentes. Nestes casos um profissional habilitado deve analisar a proteção contra descargas atmosféricas já existente na edificação e projetar medidas adicionais que funcionaram em conjunto após o sistema instalado.

No geral, a malha de aterramento de sistemas fotovoltaicos para residências é conectada diretamente na malha de aterramento já existente. Lembrando que um profissional habilitado deve validar se a malha existente tem condições de receber essa conexão. Além disso, é necessário o uso de DPS antes e depois do inversor fotovoltaico, conforme descrevemos no item 2. Já o uso de para-raios em sistemas fotovoltaicos residências é extremamente raro, já que a possibilidade de o sistema receber uma descarga direta é muito baixa.

Em se tratando de grandes usinas os cuidados devem ser redobrados. Geralmente são localizadas em terrenos descampados, muitas vezes em áreas agrícolas que podem possuir maior incidência de descargas atmosféricas. Nestes casos a usina terá sua própria malha de aterramento e pode ser necessário uso de para-raios, e, também de sistemas de alerta e avisos de tempestades.

Independente do tamanho da usina fotovoltaica uma boa prática é utilizar a própria estrutura metálica da usina para levar hastes de aterramento até o solo, ajudando a dissipar sobrecargas elétricas.

Análise de custo dos sistemas de proteção versus possíveis danos ao sistema

Em todo o projeto de sistema de proteção contra descargas atmosféricas é necessário avaliar a relação entre o custo da proteção em relação as possíveis perdas com ou sem as medidas protetivas.

Por isso, não é comum vermos para-raios em sistemas residências, por exemplo. A probabilidade de um raio cair em um sistema residencial é tão pequena que não vale o investimento neste tipo de sistema protetivo. O que temos que garantir sempre é eliminar o risco de perda de vida humana.

Já para usinas maiores, como o custo de todo o projeto em si já é mais elevado, pode fazer sentido a instalação até mesmo de medidas preventivas adicionais as estipuladas por norma.

Conclusão e o que exigir de empresas que instalam sistemas fotovoltaicos

Alguns itens relevantes não foram tratados especificamente neste texto. Como por exemplo, tipo de cabeamento, infraestrutura elétrica, marca e modelo de equipamentos utilizados na instalação do sistema fotovoltaico de forma geral.

Para mitigar ao máximo os riscos de danos por descargas elétricas, além de dimensionar um correto sistema preventivo, todos os itens do sistema fotovoltaico devem ser de boa qualidade, com certificados que comprovem sua eficiência e segurança. Uma boa instalação dos componentes também é de extrema importância. De nada adianta ter sistemas de proteção, se existirem cabos mal conectados, por exemplo.

Além disso, como já comentamos, todo o entorno do sistema e estruturas pré-existentes no local e em suas proximidades devem ser considerados. A localização do sistema também é um item de extrema importância, cada região do país possui densidades diferentes de descargas atmosféricas e de forma especifica o local pode ter algo que “atraia” maior quantidade de raios, como ser próximo a grandes colinas ou em áreas descampadas.

Como cada projeto é único e específico é necessário ter ao lado, profissionais habilitados e experientes. Antes de fechar negócio questione a empresa com relação ao corpo técnico, se existem engenheiros eletricistas e outros profissionais capacitados. Exija o registro do profissional no CONFEA/CREA.

Pergunte sobre as medidas preventivas dos equipamentos e do sistema fotovoltaico. Exija certificados dos equipamentos e também um documento que comprove que a instalação foi checada e está conforme especificada em projeto.

Um bom projetista, vai além de respeitar normas técnicas, ele deve ter o discernimento de avaliar todas as possibilidades independente se previstas por norma ou não.

Se precisar de profissionais habilitados para desenvolver seu projeto, entre em contato com a Ecoa Energias Renováveis, clicando AQUI.

A partir de 2015, as contas de energia passaram a trazer uma novidade: o sistema de Bandeiras Tarifárias.

O sistema possui três bandeiras: verde, amarela e vermelha – as mesmas cores dos semáforos –  e indicam se a energia custa mais ou menos, em função das condições de geração de eletricidade:

Bandeira verde: condições favoráveis de geração de energia. A tarifa não sofre nenhum acréscimo;

Bandeira amarela: condições de geração menos favoráveis. A tarifa sofre acréscimo de R$ 0,020 para cada quilowatt-hora (kWh) consumidos;

Bandeira vermelha – Patamar 1: condições mais custosas de geração. A tarifa sofre acréscimo de R$ 0,030 para cada quilowatt-hora kWh consumido.

Bandeira vermelha – Patamar 2: condições ainda mais custosas de geração. A tarifa sofre acréscimo de R$ 0,035 para cada quilowatt-hora kWh consumido.

O sistema de bandeiras é aplicado por todas as concessionárias conectadas ao Sistema Interligado Nacional – SIN. A partir de 1º de julho de 2015, o sistema de bandeiras passou a ser aplicado também pelas permissionárias de distribuição de energia.

Fonte: ANEEL

Ficou assustado ao ver o valor da sua fatura de energia? Sua conta tem pesado no orçamento? Então está na hora de mudar essa realidade!

Considerada uma das fontes mais limpas e de baixo custo, a energia solar pode garantir muita economia no seu orçamento familiar. Quer saber como isso acontece? Reunimos as informações neste texto!

Energia solar: vale a pena investir?

Produzir energia a partir do Sol é muito benéfico, pois é uma fonte renovável e limpa, abundante em nosso país. As vantagens são muitas. A utilização de placas solares causa muito um impacto ambiental quase nulo, se comparado à geração feita pelas hidrelétricas e termelétricas, por exemplo.

Além disso, o custo de manutenção dos equipamentos é mínimo (somente limpeza dos painéis) e a instalação das placas pode acontecer tanto na cidade como na zona rural, o que é uma ótima opção, pois facilita para o produtor rural também economizar e fazer uso desta solução.

A desvantagem da energia solar ficava por conta do seu custo de instalação, mas essa realidade, felizmente, vem mudando. Com o investimento em tecnologia e a ampla distribuição mundial, foi possível tornar as placas mais potentes e o preço mais competitivo, com diversas opções de financiamento.

Ademais, a relação custo-benefício é comprovada: o investimento inicial é recuperado por meio da economia nas contas de luz, além de em alguns casos o excedente de energia poder ser devolvido para a rede urbana, gerando créditos na conta final, que vão ficar disponíveis para uso por até 60 meses.

Por estes motivos, esta opção energética está se tornando mais conhecida e cada vez mais pessoas procuram entender do assunto. Os kits de energia solar estão sendo muito procurados, tanto para instalação em residências quanto para condomínios e empresas.

O que esperar da economia com a energia solar?

Redução na conta de luz

O uso de energia solar pode gerar uma redução de até 90% ou mais na conta de luz. Gostou? Sabe o melhor? A redução da conta de energia é imediata e, considerando essa economia, o valor de instalação do painel de energia solar pode ser recuperado em um período médio de quatro a seis anos (em alguns casos, até menos que isso).

Vantagens adicionais

Além da economia, a energia solar traz outros benefícios, como a valorização do imóvel para residências. Até como investimento, um sistema de energia solar traz muito mais retorno financeiro do que qualquer aplicação bancária.

A energia solar, com certeza, é uma das melhores opções renováveis. Além dos benefícios ambientais, ela garante muita economia para você. Investir nela pode significar sua independência energética, afinal, você usará uma fonte de energia abundante. Quer saber mais sobre esse assunto? Entre em contato e fale com um de nossos consultores aqui! Estamos à disposição para atendê-lo!

Energia solar se torna a terceira maior fonte da matriz elétrica brasileira: Por Robson Rodrigues, Valor — São Paulo. Conteúdo original do site Valor Econômico.

A energia solar fotovoltaica ultrapassou a potência instalada das termelétricas de gás natural e de biomassa, assumindo o posto de terceira maior fonte da matriz elétrica nacional, atrás apenas das hidrelétricas e eólicas, segundo levantamento feito pela Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar) com dados da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel).

Ao todo, são 16,4 gigawatts (GW) de energia solar em grandes usinas e em pequenos projetos de geração própria, ante os 16,3 GW do gás natural e os 16,3 GW da biomassa. Segundo a Absolar, desde 2012, a fonte já trouxe ao Brasil mais de R$ 86,2 bilhões em novos investimentos, R$ 22,8 bilhões em arrecadação aos cofres públicos e gerou mais de 479,8 mil empregos acumulados. Com isso, também evitou a emissão de 23,6 milhões de toneladas de CO2 na geração de eletricidade.

Para o diretor da entidade, Carlos Dornellas, o avanço da energia solar no Brasil, via grandes usinas e pela geração própria em residências, pequenos negócios, propriedades rurais e prédios públicos, é fundamental para o desenvolvimento social, econômico e ambiental do Brasil.

“A fonte ajuda a diversificar o suprimento de energia elétrica do país, reduzindo a pressão sobre os recursos hídricos e o risco de ainda mais aumentos na conta de luz da população. As usinas solares de grande porte geram eletricidade a preços até dez vezes menores do que as termelétricas fósseis emergenciais ou a energia elétrica importada de países vizinhos, duas das principais responsáveis pelo aumento tarifário sobre os consumidores”, diz Dornellas.

Uma usina fotovoltaica de grande porte fica operacional em menos de 18 meses, desde o leilão até o início da geração de energia elétrica. Por outro lado, a fonte é intermitente e não gera energia durante a noite.

As hidrelétricas ocupam a primeira posição na matriz elétrica, com mais de 109 GW de capacidade instalada, e as eólicas seguem em segundo lugar, com 21,9 GW de potência.

Como a Ecoa vê o futuro

O futuro da geração de energia limpa, sustentável e renovável é promissor e repleto de oportunidades. Assim sendo, é reconhecendo nosso passado que olhamos com grande entusiasmo para o futuro.

A Ecoa está em um momento muito importante de transição de sua história, pois conta com projetos em andamento e crescimento sólido. Nos próximos anos, temos a missão clara de continuar atendendo com excelência nossos clientes. Desde projetos pequenos, como os residenciais, até projetos maiores no comércio e indústria.

Estamos abrindo caminho para focar em mercados ainda maiores como o de Usinas Solares, nicho que entendemos ser atualmente nossa expertise. Pois, é no conhecimento de projetos maiores que conseguimos ser ainda melhores nos pequenos projetos.

Por fim, esses 8 anos até aqui foram um marco, onde elevamos o patamar da companhia e do setor fotovoltaico de Santa Catarina e Brasil.

Acompanhe nossas atualizações e fique por dentro dessas novidades. Nós não vamos parar!