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.

Nos últimos anos, a sustentabilidade tem se tornado um grande diferencial no mercado econômico, principalmente em indústrias. É por isso que empresas que utilizam a energia solar nos processos de produção estão cada vez mais valorizadas no mercado. 

Isso auxilia na construção de uma imagem comercial de preocupação com o meio ambiente e, também, na economia do consumo de energia. Afinal, é possível reduzir os custos na conta e ter mais recursos para investir no seu negócio.

No texto de hoje listamos 5 tipos de indústrias que se beneficiam com a energia solar. Boa leitura!

1. Indústria mecânica

As indústrias de bens intermediários, como a mecânica, utilizam máquinas de grande porte no processo de produção. Como consequência, o consumo de energia é elevado. É por isso que elas são fortemente beneficiadas com o uso da energia solar. 

Além da possibilidade de reduzir esses gastos, outro benefício do sistema fotovoltaico para as indústrias é a possibilidade de monitoramento em tempo real da quantidade de energia elétrica que está sendo produzida por meio da irradiação solar. Isso se traduz na tomada de medidas eficazes para reduzir cada vez mais o consumo energético e tornar os produtos ainda mais valiosos no mercado.

Certificações sustentáveis

A possibilidade de incorporar a energia fotovoltaica de forma distribuída em empreendimentos construtivos sejam eles imobiliários, industriais, comerciais ou corporativos traz a possibilidade do proprietário ou incorporador se beneficiar de certificações sustentáveis que trazem como principais vantagens a agregação de valor sustentável a sua marca, diferencial competitivo, engajamento social e obtenção de recursos financeiros.

No Brasil grandes empresas com forte apelo sustentável exigem que toda a sua cadeia de suprimentos também incorpore em seus processos as mesmas políticas sustentáveis, quando não, são quesitos mínimos para qualificação de fornecedores ou prestadores de serviços.

Uma das certificações sustentáveis é a Certificação LEED(Leadership in Energy and Environmental Design), um sistema internacional de certificação e orientação ambiental para edificações, utilizado em 143 países, e possui o intuito de incentivar a transformação dos projetos, obra e operação das edificações, sempre com foco na sustentabilidade de suas atuações.

2. Indústria farmacêutica

Indústrias que atuam com a produção de medicamentos necessitam, em geral, de um grande investimento em energia elétrica para a segurança de todo o processo. Afinal, são utilizadas máquinas e diversos aparatos. O segmento se beneficia com a energia solar, principalmente por conta da economia.

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3. Indústria alimentícia

Assim como na farmacêutica, a alimentícia também é uma das indústrias que se beneficiam com a energia solar.

4. Indústria moveleira

Indústrias que trabalham na fabricação de bens duráveis, como a de móveis, também se beneficiam com a energia solar. Afinal, nem todas as fábricas contam apenas com maquinários modernos. Em alguns casos, podem existir equipamentos mais antigos e que demandem mais energia elétrica, atingindo em cheio o faturamento mensal.

Com a energia solar, você economiza no consumo e tem mais recursos para fazer investimentos, incluindo, a modernização da própria fábrica.

5. Indústria de vestuário

Esse setor está cada vez mais atento ao aumento dos chamados “consumidores conscientes”, que levam em consideração as formas de produção mais sustentáveis. Nesse sentido, podemos destacar duas frentes:

Marketing verde:com o uso de uma energia limpa e renovável, o marketing da empresa pode se aproveitar, atraindo e fidelizando o consumidor consciente.

Valorização do empreendimento:com o aumento e a fidelização dos clientes por conta de ações sustentáveis, a indústria se valoriza no mercado, inclusive no de ações.

Esses são apenas alguns exemplos dos tipos de indústrias que podem se beneficiar com a energia solar. Ficou com alguma dúvida? Deixe um comentário 😉

Quer começar a gerar sua energia solar fotovoltaica? Entre em contato com a ECOA!

Diversos países passam por um processo de mudança em busca do desenvolvimento sustentável. Até então, o mundo se acostumou a utilizar fontes de energias não-renováveis (carvão e petróleo) sem se preocupar com as consequências.

Mas, chegou a hora de pensar em alternativas mais eficientes e menos poluentes para o planeta. E a energia solar tem um importante papel nesse processo. Entenda melhor no texto abaixo!

Energia solar: o caminho para o desenvolvimento sustentável

Segundo um relatório da ONU (Organização das Nações Unidas), a energia solar se destacou perante as demais fontes de energia elétrica no mundo. Os dados apresentados em seu relatório, mostram que essa fonte atraiu mais investimentos, alcançando um total de 168,8 bilhões de dólares em 2017. Isso corresponde a 18% a mais do que no ano anterior.

É por isso que a energia solar é considerada a principal responsável pelo desenvolvimento sustentável. Foram instalados em todo o mundo mais de 98 gigawatts para captar energia solar. O investimento nesse setor foi maior do que em outras fontes, como o carvão e o gás, o que demonstra o potencial de uso desse recurso no planeta.

Uso do recurso no Brasil

A energia solar é uma fonte inesgotável e limpa, ou seja, o processo de captação não gera poluição, impactos ambientais e sociais. Sem falar que, um Sistema ECOA, por exemplo, tem produtos 100% recicláveis.

O governo brasileiro permite que as pessoas gerem a energia elétrica para consumo e depois  exportem o excedente para as empresas concessionárias do serviço, responsáveis pela distribuição.

O crédito fica disponível durante 60 meses e pode ser utilizado para abater as faturas dos meses subsequentes. Essa é uma maneira de reduzir o valor mensal gasto com energia em mais de 90%.

Consequentemente, o crescimento do uso de energia solar evitará que sejam feitos investimentos em redes de captação e transmissão de energia elétrica, diminuindo os impactos ambientais.

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Benefícios de utilizar painéis fotovoltaicos

Muitas pessoas têm dúvidas sobre a instalação dos painéis solares em suas residências, comércios ou empresas devido ao custo de investimento. Mas, basta fazer um cálculo para perceber que o sistema tem um retorno garantido a médio prazo. No entanto, é necessário ter um olhar atento ao futuro para identificar os benefícios dessa ação:

Proteção do meio ambiente

A instalação do sistema é simples e não provoca estragos ao ecossistema. Essa é uma energia limpa e sustentável, uma vez que utiliza um processo natural para captar e gerar energia.

Economia

Certamente em algum momento você levou um susto ao ver o valor da sua conta de luz. Ao utilizar a energia solar é possível ter uma redução considerável no consumo e consequentemente, no valor da fatura. Se você produzir tudo que necessita para o seu consumo, só precisará pagar pela taxa mínima mensal. Além disso, o sistema tem uma performance que passa dos 25 anos.

Valorização do imóvel

O sistema de captação e geração de energia solar traz excelentes benefícios ao dono do imóvel, pois promove uma redução de custos durante um longo período. É por isso que residências com um Sistema de Energia Fotovoltaica tem grande valorização. Caso algum dia você decidir vender sua propriedade, poderá cobrar um preço maior do que a média do mercado.

Devido aos benefícios que promovem para o meio ambiente e as pessoas, a energia solar conquistou um importante papel no desenvolvimento sustentável. Ficou interessado nesse assunto? Aproveite e faça uma SIMULAÇÃO sem compromisso.

Investimentos em energias renováveis podem atingir US$ 2 trilhões/ano em 2030, diz IEA – Conteúdo publicado pela Megawhat.

A invasão da Rússia na Ucrânia pode significar um ponto de inflexão para a transição energética, desencadeando medidas que devem impulsionar os investimentos globais em fontes renováveis para um patamar superior a US$ 2 trilhões por ano até 2030. A conclusão é da nova edição do “World Energy Outlook”, publicação lançada dia 27 de outubro, pela Agência Internacional de Energia (IEA, na sigla em inglês), que faz um panorama da situação energética global atual.

De acordo com o relatório, a crise energética decorrente dos conflitos no leste europeu ocasionou distúrbios nos mercados de gás natural, carvão e eletricidade, além de estresse nos mercados de óleo e gás ao redor do mundo. Com a atual vulnerabilidade do setor de energia mundial, a IEA ressalta a necessidade de um sistema energético mais sustentável e resiliente.

A análise mostra que na maioria das regiões afetadas pela crise, onde havia maiores parcelas de fontes renováveis, os preços de energia eram mais baixos, o que auxiliou a minimizar os impactos das altas nos preços, ainda que não de forma suficiente. Com isso, diversos países estão tomando medidas de longo prazo para o setor, desenvolvendo políticas de diversificação no abastecimento de óleo e gás e de aceleração da transição energética, como os Estados Unidos com o ato de redução de inflação e o programa REPowerEU, da União Europeia.

Segundo projeções da agência, essas novas medidas devem impulsionar o investimento global em renováveis para o patamar de US$ 2 trilhões por ano até 2030, o que representa um aumento de mais de 50% na comparação com o momento atual.

“Os mercados e as políticas de energia mudaram como resultado da invasão da Rússia à Ucrânia, não apenas momentaneamente, mas pelas próximas décadas”, afirmou Fatih Birol, diretor-executivo da IEA. “Mesmo com as políticas atuais, o setor de energia global está mudando diante dos nossos olhos. As respostas governamentais ao redor do mundo prometem fazer deste um momento histórico de transição para um sistema energético mais limpo, acessível e seguro”.

Projeção do cenário

No cenário projetado pela agência, a demanda global por combustíveis fósseis apresenta um pico ou um limite, com o uso de carvão diminuindo pelos próximos anos e a venda de veículos elétricos aumentando e, consequentemente, diminuindo a demanda por gasolina até meados de 2030. De acordo com a projeção da IEA, isso significa que a demanda total por combustíveis fósseis vai cair de forma consistente de meados da década de 2020 até 2050.

Com isso, a participação dos combustíveis fósseis no sistema energético deve cair de 80% para 60% até 2050, ocasionando uma redução nas emissões globais de CO2 da ordem de 5 bilhões de toneladas por ano, atingindo cerca de 32 bilhões de toneladas por ano em 2050.

Para atingir um cenário de emissões zero em 2050, entretanto, a IEA afirma que os investimentos em energias renováveis devem ser maiores do que US$ 4 trilhões no mesmo período, além de ser necessário maiores esforços internacionais para diminuir as disparidades entre economias desenvolvidas e emergentes.

“É essencial que todos participem, principalmente em um momento em que as fraturas geopolíticas sobre clima e energia estão mais visíveis. Isso significa redobrar os esforços para garantir que uma vasta gama de países tenha um papel na nova economia energética. A jornada para um sistema energético mais seguro e sustentável pode não ser fácil, mas a crise atual deixa bem claro que nós precisamos seguir em frente”, afirmou Birol.