Energia solar fotovoltaica para residência: tudo que você precisa saber para começar a gerar sua própria energia!
A energia solar fotovoltaica é aquela gerada a partir da radiação solar. Com um sistema fotovoltaico sua residência reduz a conta de luz por meio de uma fonte limpa e renovável de energia. A energia fotovoltaica serve tanto para residências, como para comércios e indústrias.
Neste post explicaremos tudo que você precisa saber para
começar a gerar energia em sua residência. O funcionamento de um sistema solar
é basicamente o mesmo, seja para soluções residenciais, como para comércios ou indústrias.
Mas cada projeto é único e comércios e indústrias tendem a ter um sistema mais
robusto, com maiores particularidades e detalhes.
Por isso, hoje vamos falar com você que pensa em instalar um
sistema em sua residência!
Do que é composto um sistema solar fotovoltaico?
Podemos
dividir um sistema fotovoltaico em seis grandes itens:
A seguir, mostraremos um desenho esquemático com a composição de um sistema solar fotovoltaico para residência. Este desenho irá te ajudar a entender o próximo tópico!
Como funciona um sistema de energia solar fotovoltaica para residência?
De forma resumida, o processo se inicia quando os módulos
solares recebem radiação solar, fazendo com que os elétrons presentes em seu
material semicondutor se agitam e produzem corrente contínua. Essa corrente é
transportada por meio de cabos até o inversor.
O inversor fotovoltaico é o equipamento responsável por
converter essa corrente contínua em corrente alternada. Desta forma a energia é
transformada para o mesmo tipo de energia que já utilizamos da rede elétrica de
nossa casa.
Depois de passar pelo inversor, a energia é ligada no Quadro
Geral e distribuída para o restante da casa. Assim, ela é utilizada para
alimentar qualquer equipamento elétrico, tomada ou iluminação da sua
residência.
Durante o dia, quando há incidência de luz solar nos painéis solares
você gera energia e consome instantaneamente. Se você gerar mais energia do que
consumir instantaneamente, este excedente é injetado na rede da concessionária
e vira créditos de energia. Estes créditos vêm explícitos na conta de luz e
podem ser consumidos em até 60 meses.
No fim do mês, sua conta de luz vai mostrar o quanto de
energia você consumiu da concessionária, e se você tiver créditos disponíveis,
estes serão abatidos até o valor da taxa mínima.
Agora que você já conhece um pouco mais sobre energia solar
fotovoltaica, vamos entender como funciona o dimensionamento de um sistema.
Como o sistema é dimensionado para minha residência?
Para residências geralmente conseguimos dimensionar um
sistema para reduzir em 100% o consumo de energia. Isso não significa que sua
conta de energia será zerada. Todos estamos sujeitos a taxas mínimas cobradas
pela concessionária de energia. Para residências essa taxa varia conforme
entrada de energia, custo da energia em cada estado, taxa de iluminação pública
e bandeiras tarifárias.
Mas, por que nem sempre é possível reduzir em 100%? Acontece
que precisamos de espaço para alocar os painéis solares, e não é toda vez que
temos este espaço disponível nas melhores condições. Mas já falaremos sobre
isto no próximo tópico.
Para dimensionar um sistema basicamente precisamos do
histórico de consumo da residência. A fatura de energia vem com o histórico de
um ano do consumo de energia, e é a partir dele que dimensionamos o sistema. A
imagem abaixo mostra o local onde fica o histórico de consumo da fatura de
energia da Celesc.
A partir desse histórico conseguimos ver qual a potência
necessária a ser instalada para reduzir em 100% o consumo de energia da
residência em questão.
Com a potência calculada, dimensionamos o número de módulos,
que vai variar de acordo com a marca e modelo. Cada modelo e marca podem
possuir potencias diferentes.
Para chegar a conclusões, além do histórico de consumo da
residência levamos em conta a radiação do local (cidade) em que se encontra a
residência, o sentido de posicionamento dos módulos no telhado (norte, leste e
etc), a inclinação dos módulos e ainda levamos em consideração se em alguma
parte do dia os módulos sofrem com a influência de sombra, por exemplo.
Usamos diferentes softwares para confirmar todas as
informações projetadas para cada cliente.
Você pode fazer uma simulação do seu sistema AQUI. É sem custos e você consegue fazer sozinho mesmo!
Em qual local da minha residência os equipamentos são instalados?
Você já deve imaginar que geralmente os módulos solares são
instalados no telhado da residência. Mas, na verdade, eles podem ser instalados
em qualquer lugar desde que não incida sombra sobre eles e que haja espaço. Por isso, geralmente o melhor
local é no telhado mesmo, já que é área mais alto da casa.
Veja abaixo uma imagem de um sistema Ecoa Energias Renováveis instalado em uma residência. Se quiser ver outras sistemas ECOA, acesse nossos projetos AQUI.
Mesmo quando alocados no telhado deve ser avaliado se nenhuma
construção vizinha fará sombra nos módulos e também o sentido das abas do
telhado. O ideal para maior eficiência dos módulos é que seja instalado no
sentido norte. As faces leste, oeste e sul geram menos energia e deve ser
avaliadas com muito cuidado para que o projeto não seja inviabilizado.
A inclinação dos módulos no telhado também é relevante e deve
ser analisada conforme a latitude em que se encontra a residência. Na região
sul, por termos uma latitude muito próxima a inclinação que geralmente os
telhados são feitos (30%), dificilmente precisamos corrigir esta inclinação na
instalação em telhados de residência.
Mas, quando necessário, esta inclinação pode ser corrigida na estrutura. Veja abaixo um projeto ECOA em que foi necessária a correção de angulo.
Cada painel possui aproximadamente 2 m², então se sua residência
foi dimensionada para 10 painéis solares, você precisará de aproximadamente 20
m² disponíveis de área para instalar os painéis.
Por isso, comentamos
que nem sempre conseguimos redução de 100% no consumo. Precisamos de espaço
para alocar corretamente as placas. Vale ressaltar que a maioria das residências
atinge uma redução de 100% no consumo.
Quando analisamos os clientes residências da Ecoa Energias
Renováveis que possuíam histórico de consumo, aproximadamente 80% deles atingem
uma redução de consumo em projeto superior a 90%.
E o inversor fotovoltaico? Este equipamento possui grau de
proteção IP65. Isso quer dizer que ele é resistente a jatos d’água e a poeira.
Porém, aconselhamos sempre que possível alocar o inversor em local protegido,
para assim aumentar sua vida útil, que é de aproximadamente 15 anos.
Muito clientes questionam sobre a estética do inversor. Sabemos que manter a casa agradável e bonita é essencial para nossos clientes. Abaixo você vê como fica um inversor instalado.
Quanto custa um sistema de energia solar fotovoltaica para uma residência?
De acordo com o estudo estratégico do segundo trimestre de
2019, desenvolvido pela Greener, o preço por watts de potência instalada
(R$/Wp) para sistemas de 2.000Wp em junho ficava em média no Brasil 6,04 R$/Wp e
para sistemas de 8.000Wp, o preço médio era de 4,41 R$/Wp.
Mas, consideramos cada projeto como único e nossas propostas
são personalizadas para atender cada situação em específico. Sendo assim, se
quiser ter sua proposta personalizada, envie uma fatura de energia para o nosso
WhatsApp por AQUI.
Contratei um projeto de energia solar fotovoltaico hoje, em quanto tempo começarei a gerar energia?
Nada melhor que um infográfico para você entender em quanto tempo poderá começar a gerar sua própria energia. Vamos partir do princípio que você ainda não tem nenhuma proposta do seu sistema e está pesquisando sobre o assunto. Veja abaixo uma simulação de quanto tempo a partir de agora você poderá começar a gerar sua energia.
A energia solar fotovoltaica é aquela gerada a partir da radiação solar. Com um sistema fotovoltaico sua residência reduz a conta de luz por meio de uma fonte limpa e renovável de energia. A energia fotovoltaica serve tanto para residências, como para comércios e indústrias.
Neste post explicaremos tudo que você precisa saber para
começar a gerar energia em sua residência. O funcionamento de um sistema solar
é basicamente o mesmo, seja para soluções residenciais, como para comércios ou indústrias.
Mas cada projeto é único e comércios e indústrias tendem a ter um sistema mais
robusto, com maiores particularidades e detalhes.
Por isso, hoje vamos falar com você que pensa em instalar um
sistema em sua residência!
Do que é composto um sistema solar fotovoltaico?
Podemos
dividir um sistema fotovoltaico em seis grandes itens:
A seguir, mostraremos um desenho esquemático com a composição de um sistema solar fotovoltaico para residência. Este desenho irá te ajudar a entender o próximo tópico!
Como funciona um sistema de energia solar fotovoltaica para residência?
De forma resumida, o processo se inicia quando os módulos
solares recebem radiação solar, fazendo com que os elétrons presentes em seu
material semicondutor se agitam e produzem corrente contínua. Essa corrente é
transportada por meio de cabos até o inversor.
O inversor fotovoltaico é o equipamento responsável por
converter essa corrente contínua em corrente alternada. Desta forma a energia é
transformada para o mesmo tipo de energia que já utilizamos da rede elétrica de
nossa casa.
Depois de passar pelo inversor, a energia é ligada no Quadro
Geral e distribuída para o restante da casa. Assim, ela é utilizada para
alimentar qualquer equipamento elétrico, tomada ou iluminação da sua
residência.
Durante o dia, quando há incidência de luz solar nos painéis solares
você gera energia e consome instantaneamente. Se você gerar mais energia do que
consumir instantaneamente, este excedente é injetado na rede da concessionária
e vira créditos de energia. Estes créditos vêm explícitos na conta de luz e
podem ser consumidos em até 60 meses.
No fim do mês, sua conta de luz vai mostrar o quanto de
energia você consumiu da concessionária, e se você tiver créditos disponíveis,
estes serão abatidos até o valor da taxa mínima.
Agora que você já conhece um pouco mais sobre energia solar
fotovoltaica, vamos entender como funciona o dimensionamento de um sistema.
Como o sistema é dimensionado para minha residência?
Para residências geralmente conseguimos dimensionar um
sistema para reduzir em 100% o consumo de energia. Isso não significa que sua
conta de energia será zerada. Todos estamos sujeitos a taxas mínimas cobradas
pela concessionária de energia. Para residências essa taxa varia conforme
entrada de energia, custo da energia em cada estado, taxa de iluminação pública
e bandeiras tarifárias.
Mas, por que nem sempre é possível reduzir em 100%? Acontece
que precisamos de espaço para alocar os painéis solares, e não é toda vez que
temos este espaço disponível nas melhores condições. Mas já falaremos sobre
isto no próximo tópico.
Para dimensionar um sistema basicamente precisamos do
histórico de consumo da residência. A fatura de energia vem com o histórico de
um ano do consumo de energia, e é a partir dele que dimensionamos o sistema. A
imagem abaixo mostra o local onde fica o histórico de consumo da fatura de
energia da Celesc.
A partir desse histórico conseguimos ver qual a potência
necessária a ser instalada para reduzir em 100% o consumo de energia da
residência em questão.
Com a potência calculada, dimensionamos o número de módulos,
que vai variar de acordo com a marca e modelo. Cada modelo e marca podem
possuir potencias diferentes.
Para chegar a conclusões, além do histórico de consumo da
residência levamos em conta a radiação do local (cidade) em que se encontra a
residência, o sentido de posicionamento dos módulos no telhado (norte, leste e
etc), a inclinação dos módulos e ainda levamos em consideração se em alguma
parte do dia os módulos sofrem com a influência de sombra, por exemplo.
Usamos diferentes softwares para confirmar todas as
informações projetadas para cada cliente.
Você pode fazer uma simulação do seu sistema AQUI. É sem custos e você consegue fazer sozinho mesmo!
Em qual local da minha residência os equipamentos são instalados?
Você já deve imaginar que geralmente os módulos solares são
instalados no telhado da residência. Mas, na verdade, eles podem ser instalados
em qualquer lugar desde que não incida sombra sobre eles e que haja espaço. Por isso, geralmente o melhor
local é no telhado mesmo, já que é área mais alto da casa.
Veja abaixo uma imagem de um sistema Ecoa Energias Renováveis instalado em uma residência. Se quiser ver outras sistemas ECOA, acesse nossos projetos AQUI.
Mesmo quando alocados no telhado deve ser avaliado se nenhuma
construção vizinha fará sombra nos módulos e também o sentido das abas do
telhado. O ideal para maior eficiência dos módulos é que seja instalado no
sentido norte. As faces leste, oeste e sul geram menos energia e deve ser
avaliadas com muito cuidado para que o projeto não seja inviabilizado.
A inclinação dos módulos no telhado também é relevante e deve
ser analisada conforme a latitude em que se encontra a residência. Na região
sul, por termos uma latitude muito próxima a inclinação que geralmente os
telhados são feitos (30%), dificilmente precisamos corrigir esta inclinação na
instalação em telhados de residência.
Mas, quando necessário, esta inclinação pode ser corrigida na estrutura. Veja abaixo um projeto ECOA em que foi necessária a correção de angulo.
Cada painel possui aproximadamente 2 m², então se sua residência
foi dimensionada para 10 painéis solares, você precisará de aproximadamente 20
m² disponíveis de área para instalar os painéis.
Por isso, comentamos
que nem sempre conseguimos redução de 100% no consumo. Precisamos de espaço
para alocar corretamente as placas. Vale ressaltar que a maioria das residências
atinge uma redução de 100% no consumo.
Quando analisamos os clientes residências da Ecoa Energias
Renováveis que possuíam histórico de consumo, aproximadamente 80% deles atingem
uma redução de consumo em projeto superior a 90%.
E o inversor fotovoltaico? Este equipamento possui grau de
proteção IP65. Isso quer dizer que ele é resistente a jatos d’água e a poeira.
Porém, aconselhamos sempre que possível alocar o inversor em local protegido,
para assim aumentar sua vida útil, que é de aproximadamente 15 anos.
Muito clientes questionam sobre a estética do inversor. Sabemos que manter a casa agradável e bonita é essencial para nossos clientes. Abaixo você vê como fica um inversor instalado.
Quanto custa um sistema de energia solar fotovoltaica para uma residência?
De acordo com o estudo estratégico do segundo trimestre de
2019, desenvolvido pela Greener, o preço por watts de potência instalada
(R$/Wp) para sistemas de 2.000Wp em junho ficava em média no Brasil 6,04 R$/Wp e
para sistemas de 8.000Wp, o preço médio era de 4,41 R$/Wp.
Mas, consideramos cada projeto como único e nossas propostas
são personalizadas para atender cada situação em específico. Sendo assim, se
quiser ter sua proposta personalizada, envie uma fatura de energia para o nosso
WhatsApp por AQUI.
Contratei um projeto de energia solar fotovoltaico hoje, em quanto tempo começarei a gerar energia?
Nada melhor que um infográfico para você entender em quanto tempo poderá começar a gerar sua própria energia. Vamos partir do princípio que você ainda não tem nenhuma proposta do seu sistema e está pesquisando sobre o assunto. Veja abaixo uma simulação de quanto tempo a partir de agora você poderá começar a gerar sua energia.
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Quais são os componentes de um sistema solar fotovoltaico?
Para produzir energia a partir do sol, um sistema possui alguns componentes básicos. São eles: – Painéis solares; – Inversores fotovoltaico; – Estrutura metálica de fixação das placas; – Materiais elétricos, como cabos e disjuntores; – Relógio bidirecional; – Monitoramento via internet. A ECOA Energias Renováveis vai te explicar qual é a função de cada um desses itens no processo de geração de energia solar.
Os componentes de um sistema solar
Painéis solares
Um dos principais elementos que permitem a geração de energia solar são os painéis solares. Eles são encontrados principalmente nos telhados das casas. Sua cor pode variar do azul ao azul escuro, quase preto, devido ao material que é composto, como o Silício.
Inversores fotovoltaico
Os inversores são responsáveis por tornar compatível a energia elétrica produzida no interior das placas solares com aquela usada na rede elétrica da sua concessionária local. A função do inversor é transformar de contínua para alternada a corrente elétrica. A expressão “on grid” quer dizer que o seu sistema solar estará conectado com a rede local. É por isso que o sistema ECOA não precisa de baterias para armazenar a energia produzida, algo que encarecia muito o sistema solar fotovoltaico.
Materiais elétricos
O sistema solar fotovoltaico possui elementos que ajudam a proteger e conservar o sistema, garantindo maior segurança para seus equipamentos. Entre outros materiais, estão os cabos que podem variar a bitola utilizada conforme o projeto, disjuntores de proteção das correntes contínuas e alternadas, bem como conectores das placas.
Estruturas metálicas
As estruturas metálicas de sustentação das placas são feitas de alumínio, um material extremamente resistente ao tempo, podendo ser utilizadas inclusive em locais com forte presença de maresia ou oxidação. O mecanismo que fixa as estruturas na área onde serão instaladas as placas é de aço inox 304, mantendo assim o padrão e a qualidade na vida útil dos equipamentos.
Relógio bidirecional
O relógio de energia que temos em nossa casa mede apenas a quantidade de energia consumida pela residência. Por isso, é necessário utilizar um relógio bidirecional, capaz de medir não só a quantidade de energia consumida, mas também a exportada pelo sistema.
Monitoramento via internet
Um sistema solar ECOA permite que você confira em tempo real e de qualquer lugar a quantidade de energia solar gerada e a situação do sistema. Tudo na palma da sua mão e acessível em poucos cliques.
Conte com a ECOA e tenha seu sistema de Energia Solar!
A ECOA Energias Renováveis é uma empresa especializada em energia solar. Realizamos um estudo sem compromisso do potencial de geração de energia solar fotovoltaica da sua casa. Fale conosco e descubra como você pode reduzir o valor da sua conta de energia elétrica em mais de 90%.
Entenda os dados de geração do seu sistema fotovoltaico!
A energia solar fotovoltaica é aquela obtida através da captação da luz do sol. Ela é gerada por meio de materiais semicondutores presentes na célula fotovoltaica, um dos principais componentes de um painel solar. Essa forma de geração de energia cresce de maneira exponencial e a cada ano se torna mais atraente para as residências brasileiras.
Um sistema de energia solar fotovoltaico não possui um
funcionamento complicado, mas, tudo que é novo precisa ser esclarecido e bem
estudado.
Depois de instalado um sistema de energia solar fotovoltaico é
natural surgirem algumas dúvidas, principalmente com relação aos dados de
geração de energia. Isso acontece porque nem todos os dados de geração aparecem
na fatura de energia do micro e mini gerador. O que às vezes passa despercebido
é o que chamamos de consumo instantâneo.
Ao longo dos anos, notamos que a dúvida sobre os dados de geração é recorrente. Por isso vamos esclarecer aqui alguns conceitos, como consumo instantâneo e energia injetada do sistema solar fotovoltaico!
Consumo instantâneo
É o que geramos de energia pelo sistema fotovoltaico e consumimos instantaneamente. Se você está com ar condicionando ligado, ele está consumindo energia instantaneamente, assim como outros aparelhos ligados neste momento como: geladeira, maquinários diversos em sua empresa, ou até mesmo fornos em sua indústria.
Energia injetada
Já a energia injetada na rede é aquela que não foi usada no
consumo instantâneo. Ou seja, seu sistema gerou mais energia do que precisava e,
assim, injetou energia na rede da concessionária, gerando o que chamamos de
créditos. Estes créditos podem ser usados em até 5 anos.
Total da energia gerada pelo seu sistema fotovoltaico
O total de energia que seu sistema gera pode ser acompanhado nos dados de monitoramento do seu sistema. Por exemplo, no caso de inversores da marca ABB, o aplicativo é o Aurora Vision, acesse AQUI para descobrir mais sobre esse aplicativo. Já para inversores da marca Fronius, o acesso é por AQUI. Para visualizar sua geração de energia é necessário inserir os dados de Login e Senha. O total de geração é a soma do consumo instantâneo com a energia injetada. Este dado não vem na sua fatura de energia, pois, como pudemos observar, a energia instantânea não passa pelo relógio medidor.
[rock-convert-pdf id=”6893″]
Entendendo a fatura de energia
Para entender uma fatura de energia de uma unidade consumidora que possui sistema solar fotovoltaico, nada melhor do que um exemplo prático. Abaixo um exemplo de fatura de energia da Celesc, a principal concessionária de Santa Catarina.
Vamos aproximar cada um dos itens de 1 a 5, que são os mais relevantes para o assunto em questão.
Agora, vamos à explicação de cada um dos itens.
Consumo Total Faturado 232 kWh: corresponde ao total de energia que
você utilizou da concessionária no período de leitura da fatura. É a energia
que, neste caso, a Celesc forneceu quando o sistema solar fotovoltaico não
gerou energia suficiente para abater o seu consumo. Por exemplo, à noite,
quando o sistema fotovoltaico não gera energia, então utilizamos energia da
rede.
Dados do Faturamento: descrição das tarifas aplicadas, bandeiras
e créditos abatidos. A fatura hoje vem com o valor relativo do uso da rede
(TUSD), separado do valor da tarifa de energia (TE). Isto porque ainda é
cobrado o ICMS sobre a TUSD quando o crédito do sistema é devolvido, e no caso
da TE, temos isenção do ICMS. Ainda, no caso desta fatura, que é de um cliente
residencial, o valor da energia é mais barato até o consumo dos primeiros 150
kWh (incidência de 12% de ICMS), por isso a descrição do consumo vem separada
(150 + 82 kWh), pois o valor é diferente após 150 kWh (incidência de 25% de
ICMS). A parte com o sinal “negativo” é o abatimento de créditos (isso quando o
sistema tem créditos disponíveis), onde é descontado até chegar no valor da
taxa mínima. Neste caso, como a entrada de energia é bifásica, a taxa mínima é
referente a 50 kWh. Por isso, foi abatido apenas 182 kWh (235 – 182 = 50 kWh).
Saldo do mês geral: 14: é o que sobrou de créditos gerados no
mês referente à fatura, descontando o que já foi abatido na fatura em questão:
14 kWh.
Acumulado geral: 23: é o total de créditos que seu sistema
possui para abater nos próximos 5 anos: 23 kWh.
Consumo compensado pela
mini/microgeração (182 kWh): é a quantidade de créditos que foi usada para abater a
energia utilizada da concessionária no referente mês.
Lembra que falamos sobre consumo instantâneo? Percebeu que
ele não apareceu em nenhuma das descrições da fatura apresentada? Isso porque a
Celesc realmente não tem como medir ele, nem o total que o sistema solar gerou
de energia. A concessionária apenas mapeia a energia que é injetada na rede, ou
seja, os créditos gerados.
Já comentamos que é possível saber quanto o sistema gerou de energia acessando os dados do inversor nos referentes aplicativos. Então, vamos acessar os dados do sistema relativo a esta fatura, para saber, assim, quanto foi gerado de energia!
Agora sim temos o total gerado pelo sistema fotovoltaico. Considerando
o mesmo período de leitura da fatura, o sistema gerou 282 kWh. Mas, e o consumo
instantâneo? O consumo instantâneo do mês vai ser, basicamente, o total de
geração do sistema menos o que foi injetado na rede (gerado de crédito). Como o
saldo de créditos do mês foi 14 kWh e os créditos utilizados foram 182 kWh,
somando 14 + 182, temos 196 kWh de energia injetada na rede. Para saber o
consumo instantâneo, então, fazemos o total de energia gerada pelo sistema
menos os créditos no mês: 282 – 196 = 86 kWh.
Apresentamos muitos números, então, para esclarecer melhor, veja a imagem abaixo com um resumo do exemplo que mostramos por aqui!
Lembramos que utilizamos aqui um exemplo real de uma Unidade
Consumidora com sistema solar fotovoltaico. Mas, cada caso é diferente um do
outro. Por exemplo, se sua entrada de energia for trifásica ou monofásica, o
valor da taxa mínima é diferente. Porém, o passo a passo para entender os dados
de geração e consumo do sistema é o mesmo.
Também é possível que os resultados sejam diferentes se no
mês analisado o seu sistema gerou mais ou menos energia.
Esperamos que este post tenha esclarecido dúvidas com relação
aos dados de geração e consumo daqueles que já possuem um sistema fotovoltaico
conectado à rede. Para quem ainda não começou a gerar sua própria energia,
esperamos ter apresentado dados esclarecedores sobre como acompanhar e
monitorar um sistema solar fotovoltaico.
Ainda tem dúvidas? Entre em contato com a Ecoa Energias Renováveis diretamente por meio do nosso WhatsApp, ficaremos felizes em lhe atender!
Oversizing: o que é, e a sua importância em um sistema solar fotovoltaico!
Você já ouviu falar em oversizing?
Talvez você já tenha lido sobre esse conceito, mas ainda não entendeu direito o
que isso significa num sistema solar fotovoltaico.
Se você possui um sistema fotovoltaico, já recebeu um
orçamento ou é apenas um curioso sobre o assunto, pode ter notado que muitas
vezes a potência do inversor
dimensionado para o sistema é menor do que a soma da potência dos módulos (painéis
ou placas solares) fotovoltaicos, ou seja a potência instalada. Esse
superdimensionamento dos módulos é o que chamados de oversizing (do inglês, traduzido para superdimensionamento).
Neste post vamos explicar o porquê é importante pensar no
dimensionamento do sistema considerando estes fatores e quais implicações sobre
isso no sistema.
Como saber qual a potência dos módulos e do inversor?
Para começar, um sistema solar fotovoltaico é composto pelos módulos fotovoltaicos, responsáveis por captar a radiação solar. Também faz parte do sistema o inversor fotovoltaico, equipamento responsável por transformar a corrente de contínua para alternada possibilitando o uso em nossa rede elétrica. Se você conhece pouco sobre o assunto aconselhamos a leitura do nosso e-book ‘Energia Solar Fotovoltaica para Iniciantes’.
A potência do inversor é medida em watts (W) e pode ser verificada na ficha técnica do equipamento. Ela
pode estar denominada como potência
máxima de saída ou ainda pela nomenclatura Pacr ou Pacmax. Geralmente a
própria nomenclatura do inversor também já possui essa informação.
Os módulos fotovoltaicos também possuem sua potência medida em watts e já são comercializados com sua potência máxima na nomenclatura. Então, para descobrir a potência total dos módulos basta multiplicar a potência de um módulo pela quantidade de módulos de todo o sistema. Um sistema por exemplo de 20 módulos de 350 W, possui 7.000 W (20×350).
Mas, como é feito o dimensionamento de um sistema solar fotovoltaico?
A potência dos módulos fotovoltaicos precisa ser igual a potência do inversor?
Como é feito o dimensionamento de um sistema solar fotovoltaico?
De forma generalista um sistema é dimensionado com base no
consumo do cliente ou então com base numa estimativa de consumo. Ou seja, é
dimensionando para atender a uma expectativa
de produção média mensal de energia.
Essa produção de energia está diretamente ligada a potência
dos módulos dimensionados. Mas, apenas com a potência nominal dos módulos, não
é possível determinar qual vai ser a produção de energia do sistema.
Isto porque existem fatores determinantes no dimensionamento
que alteram a capacidade de geração de cada sistema. Entre esses fatores
destacamos: radiação do local,
orientação dos módulos solares (norte, sul, leste, etc), angulação dos módulos
e áreas sombreadas sobre os módulos ao longo do dia.
Então, você pode ter um sistema instalado com a mesma
potência que seu vizinho, mas não quer dizer que eles produzirão exatamente a
mesma quantidade de energia. Apesar da radiação do local ser a mesma, os
módulos podem estar posicionados em sentidos e angulações diferentes.
Por isso, é tão importante dimensionar um sistema com
empresas especialistas e que possuem pessoas qualificadas para fazer este
dimensionamento.
O sistema fotovoltaico é limitado a potência do inversor ou a potência dos módulos fotovoltaicos?
O que limita a potência do sistema é a potência do inversor.
Isso porque, como já comentamos, o inversor é o equipamento responsável por
transformar a corrente em contínua para alternada e então disponibilizar essa
energia na rede.
Ou seja, a energia é gerada pelos módulos, passa pelo
inversor e fica então limitada a potência de saída do inversor.
Porém, caso um sistema
seja dimensionado com potência instalada (somatória da potência dos módulos
fotovoltaicos) inferior a potência do inversor, o sistema ficará limitado a
potência dos módulos fotovoltaicos.
Mas, um sistema fotovoltaico funcionando corretamente nunca
produzirá mais energia do que a potência nominal máxima do inversor.
É seguro um inversor ter potência inferior a potência dos módulos?
Para começar, queremos deixar claro que é seguro dimensionar
um inversor com potência inferior aos módulos desde que este dimensionamento
seja feito por um especialista e respeitando todas as orientações e limitações estipuladas
pelo fabricante dos equipamentos.
A maior preocupação é com relação a corrente e a tensão. Os
fabricantes de inversores estipulam limites de entrada de tensão e corrente e
estes limites devem ser rigorosamente seguidos.
De forma geral, você pode ter módulos com potência superior a
cerca de 1/3 do inversor, em regiões que possuem baixa radiação solar. Mas esse
número deve ser verificado, dimensionado e sempre validado por um especialista.
Cada caso possui características diferentes e devem ser analisados de forma
estratégica para garantir sempre a maior eficiência e principalmente segurança
do sistema. E sempre, é claro, levar à risca as limitações impostas pelo
fabricante dos equipamentos.
Se meu sistema possui módulos com potência nominal superior ao inversor, não estou desperdiçando dinheiro em módulos?
Não, pois existe um ganho de produção energética ao longo do
tempo, quando sobrecarregamos o inversor.
Vamos entender melhor essa questão nos próximos tópicos. Mas,
o que você já precisa entender é que a potência nominal máxima dos módulos
representa uma situação perfeita submetida a testes em laboratórios.
Se um módulo solar possui por exemplo, 350 W de potência,
isso quer dizer que em condições de testes, ou seja, em temperaturas
controladas numa angulação perfeita ele consegue produzir 350 W de energia em 1
hora.
A verdade é que as condições perfeitas de teste raramente
ocorrem na vida real. Como exemplo, um módulo perde em média cerca de 0,45% da
sua eficiência a cada 1°C acima dos 25°C. Isto porque, os módulos usam a
radiação solar para gerar energia e não o calor.
Por que é importante considerar o orversizing?
Já comentamos que oversizing
é quando temos um sistema dimensionado com um inversor de menor potência máxima
do que a soma de potência máxima dos módulos fotovoltaicos do mesmo sistema.
Existem basicamente dois objetivos em analisar e dimensionar
corretamente um sistema fotovoltaico pensando no oversizing:
Garantir
uma maior eficiência do sistema, elevando a capacidade total do inversor com
maior frequência.
Garantir
a melhor opção economicamente, validando custos de equipamento versus produção média estimada de
energia.
No tópico anterior já comentamos como é difícil os módulos
fotovoltaicos atingirem sua capacidade máxima de produção de energia. Já temos
então o primeiro ponto relevante que explica porque o inversor, muitas vezes,
pode ser dimensionado com uma potência inferior aos módulos.
Outro ponto relevante é que os inversores perdem eficiência
quando trabalham em uma faixa de potência cerca de 25% inferior à sua
capacidade, como vemos no gráfico abaixo. Então, quando os módulos solares são
superdimensionados o inversor em média passa menos tempo trabalhando com menor
eficiência.
Analisando geração de energia com e sem oversizing
Vamos analisar agora a curva de geração de energia com dois
parâmetros diferentes ao longo de um mesmo dia. Na figura 2 a curva
roxa mostra uma curva de potência de saída, com o pico próximo ao meio-dia. Quando
adicionamos mais módulos, aumentamos a proporção potência dos módulos versus potência do inversor (representado
pela curva verde). A área formada pelas curvas representa a energia gerada ao
longo do dia.
A linha traceja representa a
potência do inversor. Veja que a geração de energia fica limitada a esta linha.
Vemos no exemplo em questão, que
mesmo com a limitação do inversor, a área destacada em verde supera a área
destacada em cinza (energia perdida devido a limitação de potência do
inversor). Então, neste caso, pode valer a pena o superdimensionamento do
módulos fotovoltaicos, para aumentar a produção média de energia ao longo do
dia.
Quando esse corte na curva devido a limitação do inversor
acontece, chamamos ele de clipping do
inversor.
O que é clipping?
Conforme intensidade do oversizing
dimensionado, ou seja, quanto maior a relação potência dos módulos
fotovoltaicos e do inversor dimensionado, também maior a chance de ocorrer o
que chamamos de clipping.
Clipping nada mais é o efeito que limita a
potência do sistema devido a potência máxima do inversor. Ou seja, os módulos
fotovoltaicos geram mais energia do que o inversor pode suportar.
Como comentamos anteriormente, desde que a energia perdida
devido ao clipping for menor do que a
energia ganha com o oversizing,
teremos ainda assim uma situação favorável.
É importante destacar também que o clipping pode ocorrer apenas em alguns dias do ano. Possivelmente
ocorrerá nos dias de maior radiação, que acontecem durante o verão.
O clipping pode prejudicar o inversor?
Você pode imaginar que essa energia gerada adicional e não
utilizada pode levar o inversor a uma sobrecarga e ser prejudicial. Quando o
sistema é bem dimensionando e as normativas são seguidas o clipping não é prejudicial ao sistema e nem fará o inversor
esquentar, por exemplo.
Na verdade, essa energia “perdida” nunca foi produzida. Isso
porque o inversor limita a produção de energia dos módulos, como consequência a
energia não precisa ser dissipada.
Na prática como funciona uma curva com clipping?
Na figura abaixo vemos um exemplo de um sistema com potência
instalada em módulos fotovoltaicos de 4,29 kW e potência limitada devido ao
inversor de aproximadamente 3,3 kW.
Percebemos um achatamento do topo da curva dos dias do verão
com maior índice de radiação. Esse achatamento é indicação de clipping. As quebras nas curvas são
devido a variação de incidência de radiação, como por exemplo a presença de
nuvens ou outras sombras.
Como comentamos, neste caso a perda de energia devido ao clipping é menor que o ganho de energia devido ao “engordamento” da curva.
Conclusão
Depois de tantos detalhes você deve ter percebido que não
existe fórmula mágica na hora de dimensionar um sistema solar fotovoltaico.
Vários fatores devem ser levados em consideração e o dimensionamento deve ser
analisado caso a caso.
Geralmente faz sentido superdimensionar os módulos solares
com relação ao inversor, conforme explanamos ao longo deste artigo. Mas isso
jamais deve ser tipo como regra.
Você pode ter como objetivo aumentar o sistema fotovoltaico
em um futuro próximo, neste caso o projetista pode analisar a possibilidade de,
por exemplo, dimensionar um inversor já preparado para uma ampliação. Neste
caso, aconteceria uma situação contrária do oversizing.
Além disso, aspectos econômicos devem ser analisados. A
geração de energia adicional obtida com o oversizing
compensa o custo adicional com os módulos fotovoltaicos? A resposta é que
depende. Cada sistema é único e todos esses fatores devem ser analisados por um
profissional capacitado e experiente.
Qualquer simulador ou empresa pode dimensionar um sistema
para você, mas será que esse sistema seria a opção mais segura e eficiente?
Por isso, sempre aconselhámos a validação dos profissionais
que você irá escolher para projetar e instalar seu sistema. Certifique-se que a
empresa possui engenheiros habilitados em seu quadro próprio de funcionários e
solicite comprovação técnica de projetos já executados.
Entre em contato com a Ecoa Energias Renováveis se precisar de um orçamento para seu sistema solar fotovoltaicos por AQUI.
Placa Solar Fotovoltaica: processo de fabricação e seus insumos
Um sistema de geração de energia solar é composto por alguns componentes básicos. Entre estes, a placa solar fotovoltaica, um dos principais itens do sistema.
Você já deve ter ouvido mais de um nome para “placa”
fotovoltaica. Algumas referências falam módulo e outras painel. Então, qual a
diferença na nomenclatura? Na verdade placa e módulo se referem a mesma coisa.
O termo “placa” é mais coloquial, enquanto “módulo” é usado mais por
profissionais da área. Já a nomenclatura painel é mais usada para referir-se a
um conjunto de módulos ou placas. Vamos
seguir neste post com o termo usado por profissionais da área: módulo.
Diversas tecnologias são utilizadas na fabricação de um módulo solar fotovoltaico. Sua composição pode alterar conforme algumas características especificas, como no caso de ele ser bifacial, painel vidro-vidro, entre outros.
Vale ressaltar que estamos falando do módulo solar fotovoltaico,
diferente da placa solar usada para aquecimento de água. Mas como assim? Esta questão ainda gera
dúvidas e algumas confusões. A placa solar usada para aquecimento de água é
diferente do módulo solar usada para geração de energia elétrica. A placa para
aquecimento precisa de calor para aquecer a água, já o sistema de módulos
solares fotovoltaicos é “alimentado” por radiação solar. Ou seja, mesmo em dias nublados ou com chuva
é possível gerar energia.
Neste post vamos falar sobre Módulos Solares Fotovoltaicos.
Independente de sua finalidade, fabricar um módulo solar fotovoltaico exige diversas etapas e processos delicados. Um módulo é constituído de alguns insumos, em geral são eles: moldura de alumínio, vidro especial, encapsulante – EVA, células fotovoltaicas, backsheet e a caixa de junção, conforme imagem 1.
Vamos resumir neste post a função de cada um destes insumos e características sintetizadas do seu processo de fabricação das placas solares.
Célula fotovoltaica
A célula fotovoltaica é responsável pela geração de energia. Ela
é composta de materiais semicondutores, como o Silício. Quando a luz solar
(fótons) colide na placa acontece uma reação físico-química no material
semicondutor: as partículas de elétron do material se deslocam gerando corrente
elétrica. São materiais extremamente
delicados e possuem menos de 2mm de espessura.
Material encapsulante – EVA
A película encapsulante de um módulo solar é o primeiro item
adicionado ao processo afim de proteger a célula fotovoltaica contra
temperaturas extremas e umidade. Fabricado especificamente para o processo de
produção do módulo, o material é composto por um selante de cura rápida. O EVA (Etileno Acetado de Vinila) é o
material mais comum usado como encapsulante.
Vidro temperado especial
O vidro é o responsável por dar resistência mecânica a placa.
É ele que protege o módulo contra chuva de granizo por exemplo. É temperado e
sua espessura varia de 2 mm a 4 mm. Ele é diferente do vidro comum pois possui
baixo teor de ferro e é projetado para “deixar passar” o máximo de luz possível
e refletir o menos possível.
Backsheet
A tradução literal de backsheet
do inglês é “parte de trás”. Sua função é agir como isolante térmico e proteger
a célula solar. É feito de uma material plástico geralmente na cor branca. No
caso de módulos solares chamados vidro-vidro, esta camada é substituída por uma
camada de vidro especial.
Moldura de alumínio
Além de trazer robustez ao módulo, a moldura, geralmente
feita em alumínio, é responsável por garantir uma montagem prática e segura.
Ela evita que o módulo “torsa” danificando as células.
Caixa de junção
A caixa de junção é responsável por levar as conexões
elétricas das células fotovoltaicas para o exterior. Ela fica na parte de trás
do módulo e também já vem preparada com cabos e conector para fazer a
interligação entre painéis.
Entre os insumos o de maior custo para o processo de fabricação de um módulo solar é a célula solar fotovoltaica. Ela representa mais da metade do custo de fabricação. Na sequência temos o vidro com maior parcela no custo, representando 10%. Na imagem 2 você confere as porcentagens relativas ao custo de fabricação do módulo para cada insumo.
Resumo do processo de fabricação
Um módulo solar fotovoltaico deve resistir por décadas! A
garantia de eficiência dos fabricantes fica em torna de 25 anos. Após 25 anos o
módulo deve ainda ter eficiência mínima de 80%. Para garantir essa eficiência o
processo de fabricação deve ser bem controlado e com a melhor tecnologia.
Vamos ao passo a passo da fabricação?
Com os insumos em mãos o processo começa com a limpeza do
vidro. Deve ser minuciosa para garantir que não fique bolhas no processo e o
EVA descole do vidro. Numa segunda etapa é feita a interligação das células
fotovoltaicas, a parte mais delicada de todo o processo. Elas são conectadas através
de fios condutores de cobre ou alumínio.
Com o vidro extremamente limpo e a células interligadas, uma máquina posiciona as células sobre o vidro e o EVA. Este processo também é extremamente delicado, pois as células não podem sofrer danos no seu deslocamento e posicionamento.
Até aqui então foi montado a parte da frente do módulo: vidro, EVA e células. O próximo passo é soldar as células e criar a ligação elétrica entre elas. Este processo pode ser manual ou automatizado. Logo depois, a folha de EVA da parte de trás é posicionada e em seguida o backsheet.
Por fim os insumos estão prontos para a laminação, que vai
dar a proteção ao módulo. É nesta etapa também que o EVA derrete e se funde ao módulo.
A última etapa é fazer o corte das rebarbas, adicionar a caixa de junção e as
molduras em alumínio.
Na imagem 3 temos o resumo do processo de fabricação de um módulo solar fotovoltaico.
Gostou de conhecer um pouco sobre os insumos e o processo de fabricação de uma placa solar fotovoltaica? Deixe seu comentário contando o que achou do nosso post.
Você sabia que é possível economizar mais de 90% na conta de energia com um sistema de energia solar fotovoltaico?
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2 thoughts on “Energia solar fotovoltaica para residência: tudo que você precisa saber para começar a gerar sua própria energia!”
Carlos`Sider
nosso consumo atual é de 1200 kwh/mes. Mas temos a idéia de instalar uma bomba de calor na piscina (+ uns 1.500 kwh), e usamos carro híbrido plug-in (consome + uns 600-700 kwh se carregar todo dia)
Queremos ver se vale pensar em fotovoltaico, e o montante da instalação
Olá Carlos, obrigado por sua mensagem.
Para podermos apresentar avaliar melhor e apresentar uma proposta personalizada, entre em contato conosco! Nosso time de atendimento é composto por especialistas que irão te ajudar.
Nos chame pelo WhatsApp (47) 9950 9012 ou clique aqui: https://bit.ly/3M9CUTF
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