É muito comum as pessoas questionarem para empresas que vendem e instalam sistemas fotovoltaicos qual o preço do sistema por placa solar. Existe uma desinformação que faz algumas pessoas entenderem que se uma placa solar custa “X” reais, um sistema solar fotovoltaico, por exemplo, de 20 placas irá custar “20X”.

Algumas pessoas também acabam comparando seu sistema com o de amigos, conhecidos ou familiares. Por exemplo, se meu consumo de energia é o dobro do consumo de energia do meu amigo que tem um sistema com 10 placas, então meu sistema precisaria de 20 placas fotovoltaicas.  

Essas comparações seguem em vários níveis e geram desentendimentos sobre o assunto. Esse post tem o objetivo de explicar porque o preço de um sistema solar fotovoltaico, apesar de ter ligação direta com a quantidade de placas solares, não tem relação proporcional ao seu custo.

Itens que compõem um sistema solar fotovoltaico

Um sistema fotovoltaico conectado à rede (on-grid) é composto basicamente por:

1. Módulos fotovoltaicos (placas solares fotovoltaicas)
2. Inversor solar fotovoltaico
3. Cabos e materiais elétricos
4. Estruturas de fixação
5. Relógio medidor

Os módulos fotovoltaicos são responsáveis por captar a radiação solar. Já o inversor fotovoltaico é o 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’.

Excluindo o relógio medidor, que é fornecido gratuitamente pela concessionária, todos estes itens possuem um preço variando de marca a modelo. Quando além do material você adquire a instalação do sistema e seu dimensionamento, outros itens terão influência no valor do sistema, como:

1. Dimensionamento do sistema fotovoltaico;
2. Mão de obra de instalação do sistema;
3. Serviço de documentação e tramites para homologação na concessionária; e
4. Impostos, que foram calculados dentro dos itens listados a seguir.

Estes itens se referem ao serviço prestado pela empresa contratada.

Quais os itens que possuem maior influência de preço?

Fizemos algumas simulações para entender o percentual de influência no preço de um sistema fotovoltaico para cada item. Os itens com maior influência no preço são os módulos fotovoltaicos e os inversores.

Na nossa simulação consideramos sempre a mesma potência (335W) e marca dos módulos fotovoltaicos.  Também simulamos que todos os telhados teriam a mesma orientação, na mesma cidade e com mesmo tipo de telha. Veja os resultados da tabela abaixo.

Nesta simulação a influência dos preços dos módulos variou de 42% até 58%. Em geral, quanto maior o sistema, maior a influência dos módulos fotovoltaicos no preço final do sistema completo. Os inversores variaram de 18% até 38%, numa relação inversamente proporcional aos módulos.

Percebemos pequenas variações na estrutura, pois consideramos a mesma condição estrutural para todos os três sistemas instalados. Quando simulados sistemas instalados em telhas metálicas, por exemplo, a proporção da estrutura no preço cai para cerca de 3%.

Nesta simulação fica claro que a relação do preço da placa solar não é linear. Se ela fosse linear teríamos uma porcentagem em relação ao preço do sistema sem ou com pequenas variações

Já apresentamos uma noção de percentual de preço de alguns itens do sistema fotovoltaico. Mas, como chegamos à conclusão de quantos módulos um sistema precisa? Quais fatores influenciam no dimensionamento e como consequência no preço do sistema necessário? Para responder essas perguntas, vamos ver abaixo como dimensionamos um sistema solar fotovoltaico.

Como é feito o dimensionamento de um sistema fotovoltaico

A quantidade de módulos fotovoltaicos de um sistema varia principalmente com a geração de energia esperada.

O que precisamos esclarecer é que apenas com a potência nominal dos módulos, não é possível determinar qual vai ser a produção de energia do sistema. Basicamente porque a potência dos módulos representa uma situação perfeita submetida a testes em laboratórios.

Então, vamos mostrar em forma de tópicos os itens sequencialmente considerados no dimensionamento de um sistema solar fotovoltaico.

1. Análise do histórico de consumo de energia: o ideal é analisar um histórico de 12 meses. Essa informação pode ser obtida na fatura de energia.
2. Análise da radiação do local: existem mapas que mostram a radiação média de cada cidade no mundo inteiro. Cabe ao projetista analisar esses gráficos, interpreta-lo e usar o fator da radiação da cidade em questão nos cálculos do dimensionamento. A ECOA utiliza também o histórico de geração de alguns clientes como base comparativa, que em alguns casos possuem sistemas em operação há mais de 5 anos.
3. Análise da orientação e inclinação do telhado: se o sistema vai ser instalado em telhado já existente, a sua orientação e inclinação devem ser consideradas. No caso de usinas de solo, por exemplo, o projetista deve orientar e calcular a inclinação que irá potencializar a geração de energia do sistema fotovoltaico. Em geral, a orientação norte é situação mais favorável. Já a inclinação varia também com a posição geográfica da Cidade em questão, já que a própria Terra possui uma angulação diferente para cada local em relação ao sol.
4. Tipo de telha: essa informação é importante para saber qual modelo de estrutura considerar e tem influência direta no preço do sistema.
5. Estrutura de fixação: pela análise do tipo de telha, dimensiona-se a estrutura e se analisa eventuais reforços necessários.
6. Dimensionamento da potência instalada necessária: com todas as informações acima e com base em cálculos feitos por um especialista é possível então definir qual a potência instalada necessária do sistema.
7. Número de módulos: com a potência instalada necessária é calculada a quantidade e potência dos módulos fotovoltaicos necessários. É possível diversos “arranjos” conforme potência nominal dos módulos, que devem ser analisados e otimizados pelo projetista.
8. Inversor: o dimensionamento do inversor é o que vai limitar a potência do sistema. Explicamos mais detalhes sobre dimensionamento de inversores e módulos fotovoltaicos no nosso post Oversizing: o que é, e a sua importância em um sistema solar fotovoltaico!
9.  Ramal de entrada de energia: ele pode ser trifásico, bifásico ou monofásico. Precisamos ter certeza que o ramal de entrada de energia do cliente consegue suportar o sistema instalado. Além disso, essa informação tem influência no retorno de investimento do sistema instalado, pois a concessionária cobra taxas mínimas conforme entrada de energia e demanda contratada.

Outros pontos importantes no dimensionamento de um sistema fotovoltaico

Acima falamos os principais itens que devem ser analisados num dimensionamento. Com esses itens é possível fazer uma análise prévia do sistema necessário. Já para ter um dimensionamento preciso e assertivo existem outros itens que precisamos analisar. São eles:

1. Análise civil: na análise prévia verificamos o tipo de telha e estrutura necessária. Aqui devemos analisar se, do ponto de vista civil, a estrutura existente suporta o sistema fotovoltaico. Então, esforços como peso próprio do sistema, vento e entre outros devem ser considerados.
2. Análise de sombra: a sombra de forma geral já é analisada na primeira fase do dimensionamento. Porém aqui é necessário afinar essa análise, até a presença de uma árvore próxima ao local pode ter influência no dimensionamento do sistema.
3. Espaço para instalação do inversor: apesar de geralmente não ser um problema, é um ponto de atenção. O local para instalar o inversor também deve ser discutido com o cliente.
4. Espaço para todas os módulos: a quantidade dos módulos fotovoltaicos já foi dimensionada, mas no local defino, cabem todos eles? Você precisa responder essa pergunta com precisão.
5. Necessidade de regularizar ramal de entrada de energia: as normas das concessionárias estão em constante mudanças. Em alguns casos, a entrada de energia precisa ser adequada as novas regulamentações. É importante informar ao cliente que essa possibilidade existe.
6. Rede elétrica: é necessário verificar se a rede elétrica da concessionária local suporta a instalação do sistema fotovoltaico e em alguns casos, até se a rede elétrica é existente. Pode ser necessário solicitar melhoria de rede a concessionária, apesar de raro, essa necessidade pode até inviabilizar a instalação do sistema. A rede elétrica interna do cliente também deve ser analisada.

Conclusão

Ao longo deste post mostramos argumentos que mostram que quando perguntam “qual o preço de um sistema fotovoltaico por placa solar?” é impossível ter uma resposta precisa e concisa sem analisar sua situação particular. Se alguém tiver essa resposta, estará passando informações com base em análises genéricas que não necessariamente apontam a realidade do seu sistema.

Vimos também que mesmo para um mesmo local de instalação, nas mesmas condições, a influência do preço dos módulos fotovoltaicos não é linear quando aumentamos ou diminuímos o número de módulos do sistema.

Vale destacar que neste post analisamos preços de sistemas fotovoltaicos completos e não de seus materiais de forma isolada.

Apontamos também alguns dos fatores que influenciam no dimensionamento do sistema fotovoltaico e como consequência no preço final do sistema.

Fica claro que para assegurar que o sistema dimensionado é o mais ideal para você, é importante dimensionar seu sistema com empresas especialistas e que possuem pessoas qualificadas.

Não existe “receita de bolo” quando falamos de sistemas fotovoltaicos. Sempre pesquise muito bem sobre a empresa que você pretende fechar negócio. Faça sempre ao menos 3 orçamentos e desconfie de preços baixos demais. Antes de fechar negócio, fale com clientes da empresa escolhida que já possuem sistema fotovoltaico instalado, eles podem ter informações valiosas sobre a experiência que tiveram com a empresa.

Se precisar de um orçamento, a Ecoa Energias Renováveis possui mais de 300 clientes atendidos e um time de engenheiros qualificados, entre em contato com nossos especialistas clicando AQUI.

Se você já se interessou por energia solar fotovoltaica pode ter se deparado com o termo Tier 1. Fornecedores de materiais e serviços de energia solar costumam ressaltar para seus clientes quando comercializam módulos fotovoltaicos de classificação Tier 1. Neste post vamos entender porque esta classificação é tão importante e o que ela efetivamente representa.

Cenário em que surge a classificação Tier 1 de módulos fotovoltaicos

Existem centenas de empresas fabricantes de módulos fotovoltaicos ao redor do mundo todo. A China ainda domina a fabricação de módulos com cerca de 90% do mercado, e não é para menos, visto que o próprio país consome cerca de 50% de sua fabricação.

Como o mercado de energia solar fotovoltaica cresce de forma exponencial as empresas fabricantes dos insumos precisam acompanhar este crescimento. Com isso, diversas empresas surgem, algumas terceirizam boa parte de sua fabricação e então começa a ficar mais complicado separar empresas com boa reputação e estabilidade financeira das demais. 

Neste cenário a Bloomberg New Energy Fincance (BloomberNEF) cria a classificação Tier 1 de módulos fotovoltaicos. A BloomeberNEF é uma das líderes no mundo em pesquisa sobre energia limpa, transporte avançado, indústria digital, materiais inovadores e commodities.

Qual é o método utilizado para a classificação Tier 1?

A BloomberNEF classifica os módulos fotovoltaicos com base em uma qualificação bancária. O principal critério é se o fabricante possui seus módulos utilizados em grandes projetos com financiamento aprovado do tipo non-recourse (do inglês, sem recurso). As informações aqui passadas foram retiradas do próprio documento da BloomberNEF com a metodologia utilizada, acesse clicando AQUI.

Financiamentos non-recourse são aqueles em que a empresa financiada oferece em troca algum de seus ativos (imóveis ou até mesmo a própria planta de fabricação de módulos). Neste tipo de financiamento caso a empresa não honre seus pagamentos ao banco, o banco poderá apenas tomar os ativos dados como garantia e nada mais. Nesse sentido, estes financiamentos acabam sendo arriscados para as instituições bancárias e como consequência o critério para aprovação dos mesmos passa a ser bastante rigoroso.

Então, para classificar módulos como Tier 1, o primeiro e principal critério é ter grandes projetos aprovados com financiamento non-recorse. A BloomberNEF mapeia ao redor do mundo projetos deste tipo e com potência instalada maior que 1,5MWp e analisa os módulos fotovoltaicos utilizados em cada um deles.

O que é necessário para uma marca atingir classificação dos módulos como Tier 1?

Depois de mapeado os projetos com potência superior a 1,5MWp e com financiamento non-recorse, os módulos fotovoltaicos ainda precisam respeitar outros critérios para conseguir a classificação Tier 1. Listamos aqui os principais:

• Possuir marca própria, ou seja, não utilizar marca de terceiros;
• Possuir fabricação própria de todos os componentes dos módulos;
• Ter ao menos seis projetos diferentes com financiamento non-recourse aprovados por seis diferentes bancos (estes não podem ser bancos de desenvolvimento) nos últimos 2 anos.
• Não ter entrado com pedido de falência, estar em insolvência ou ter tido grande inadimplência.

A BloomberNEF também reserva o direito de alterar a qualquer momento os critérios de classificação da lista Tier 1.

Exemplos de fabricantes com classificação Tier 1

Para obter a lista completa, oficial e atualizada dos fabricantes com esta classificação é necessário enviar um e-mail para sales.bnef@bloomberg.net solicitando um orçamento. A lista não é divulgada abertamente e qualquer informação diferente disso, a própria BloomberNEF afirma que pode ser inverídica.

O que acontece é que as próprias marcas usam como divulgação e propaganda a classificação obtida. Dentre elas podemos citar marcas de módulos fotovoltaicos que a Ecoa Energias Renóveis comercializa e que possuem classificação Tier 1, como: JA Solar, Canadian Solar e Chint/Astronergy.

[rock-convert-pdf id=”7433″]

Um módulo com classificação Tier 1 possui garantia de qualidade?

Como já comentamos a classificação é feita apenas com relação a saúde financeira da marca. Não é feito nenhum teste de qualidade ou eficiência dos módulos fotovoltaicos para obter esta classificação.

A própria BloomberNEF deixa isto claro e ainda indica que seja consultado empresas técnicas especialistas para assegurar a qualidade dos módulos. Algumas das indicações da BloomberNEF são: Edif ERA, ATA Renewables, Sgurr Energy, DNV GL, Black & Veatch, TUV, E3, STS Certified e entre outras.

De maneira geral é possível concluir que um banco não aprovaria financiamentos do tipo non-recurse para projetos com produtos de qualidade ruim ou duvidosa. Mas, não se pode garantir, pois os critérios de aprovação de cada banco são particulares de cada um.

Então, para assegurar a qualidade dos módulos fotovoltaicos com maior precisão é necessário buscar empresas com certificação neste sentido. Analisando por exemplo a certificação da TÜV Rheinland (umas das indicadas para garantir qualidade pela BloomberNEF), entre outras marcas, vemos os módulos da JA Solar, Canadian Solar e Chint/Astronergy certificados. Clicando no nome de cada marca você consegue verificar a ficha técnica e os certificados. Como comentamos, todas as três marcas citadas também possuem certificação Tier 1.

[rock-convert-cta id=”8272″]

Se a classificação Tier 1 não garante qualidade, qual é a importância de adquirir módulos fotovoltaicos com essa certificação?

Lembre-se que você estará adquirindo um material que possui garantia do fabricante de eficiência de 80% em 25 anos! Se você comprar um sistema fotovoltaico hoje é importante ter a segurança que durante estes 25 anos a empresa fabricante não só ainda exista, como tenha boas condições financeiras.

Além do mais, conforme comentamos, apesar de a classificação não garantir qualidade, dificilmente um banco aprovaria financiamentos arriscados com produtos de baixa qualidade. Mas, não deixe também de verificar os certificados de qualidade dos módulos fotovoltaicos que você está adquirindo.

A Ecoa Energias Renováveis se preocupa com a qualidade e saúde financeira de seus fornecedores. Por isso, trabalhados com produtos Tier 1 e com certificados de qualidade. Entre em contato com a Ecoa Energias Renováveis para solicitar um orçamento.

Em 2018, o Brasil passou a integrar a lista de 20 países com maior geração de energia solar do mundo. Isso significa que cada vez mais pessoas têm entendido o quão benéfico é ter um sistema fotovoltaico instalado em sua residência.

Neste texto vamos trazer os três principais motivos pelos quais você deve ter um sistema fotovoltaico. Acompanhe o artigo até o final e descubra!

1. Mudanças constantes das bandeiras tarifárias

É um fato que as bandeiras tarifárias causam estresse em grande parte da população brasileira. Afinal, as mudanças ocorrem todos os meses. Deste modo, se torna praticamente impossível ter um controle sobre as contas de energia a médio e longo prazo.

Atualmente, as bandeiras tarifárias são divididas em três categorias: verde, amarela e vermelha. Elas servem para indicar se haverá ou não algum acréscimo no valor da energia elétrica repassada ao consumidor.

Veja como funciona o sistema de bandeiras tarifárias e suas respectivas características:

bandeira verde — significa que as condições de geração de energia estão favoráveis e não haverá acréscimo sobre a tarifa;

bandeira amarela — significa que as condições de geração de energia estão menos favoráveis e haverá o acréscimo de R$ 0,010 por cada quilowatt por hora (kWh) consumido;

bandeira vermelha patamar 1 — representa condições de geração de energia mais onerosas e que a tarifa sofrerá um acréscimo de R$ 0,030 por cada quilowatt por hora (kWh) consumido;

bandeira vermelha patamar 2 — representa condições de geração de energia ainda mais onerosas e que a tarifa sofrerá um acréscimo de R$ 0,050 por cada quilowatt por hora (kWh) consumido.

Quer ter uma dimensão mais exata sobre como isso afeta a sua conta de luz? Considere o seguinte cenário: a bandeira tarifária para o mês de dezembro é a vermelha no patamar 1.

Sendo assim, o custo a cada 100kWh (quilowatts por hora) é de R$ 3. Enquanto em novembro, a bandeira cobrada era a vermelha no patamar 2, representando um custo de R$ 5 a cada 100kWh (quilowatts por hora).

Ou seja, os impactos das variações de bandeira afetam diretamente o seu bolso! Assim, fica inviável se planejar, principalmente se você utiliza energia em maior escala.

Ou seja, fugir das bandeiras tarifárias é um dos melhores motivos para investir em um sistema fotovoltaico. Já que ele gera energia a partir da luz solar. Assim, você gerará a própria energia sem ter de se preocupar com cobrança de tarifas imprevisíveis.

Você pagará as bandeiras tarifárias apenas com base no pouco de energia que consumir da distribuidora.

2. O atual sistema de geração de energia é insustentável

O sistema de geração de energia elétrica atual, provido pelas distribuidoras, é proporcionado por usinas hidrelétricas. Ou seja, milhões de litros de água potável são consumidos diariamente para gerar energia elétrica.

Sem mencionar a produção de poluentes, o desmatamento e até mesmo a contribuição com a extinção de espécies de animais que são expulsas de seus habitats naturais para que as usinas ganhem espaço e continuem gerando energia.

Não é preciso ser um especialista no assunto para entender que essa fonte de energia é finita e está a cada dia mais escassa. Sendo assim, o sistema atual é totalmente insustentável e causa sérios impactos negativos ao meio ambiente.

A energia solar, no entanto, consiste em uma das fontes mais limpas e sustentáveis, já que a incidência de luz solar acontece todos os dias sem prejudicar o planeja.

Entre os aspectos positivos de instalar um sistema fotovoltaico em sua residência está o fato de que você contribui diretamente com a redução de poluentes, consumo de água, potencialização do efeito estufa, entre outros fatores que prejudicam o planeta.

Além disso, não é necessário ter geradores ou turbinas que emitem CO² na atmosfera para gerar energia solar.

3. Economia significativa, imediata e retorno sobre o investimento

Um sistema fotovoltaico que utiliza painéis para absorver a luz do Sol e gerar energia, reduz a sua dependência da rede distribuidora em até 90%. O sistema fotovoltaico proporciona um significativo retorno financeiro sobre o valor investido. O equipamento tem uma performance que passa dos 25 anos com eficiência à 80%.

O que significa que o investimento é pago em 3 ou 4 anos, dependendo do seu estado. Logo, você já estará gerando sua própria energia e colhendo os seus benefícios. Caso o sistema gere mais energia do que você consumiu pela distribuidora durante o mês, o “excedente” se transforma em créditos energéticos. Estes poderão ser utilizados dentro de um prazo de até cinco anos. Outra vantagem é que o excedente pode ser usado em outro endereço. Para isso,  basta que a conta de energia do imóvel esteja no mesmo nome ou CPF e faça parte da mesma concessionária de energia.

Sem esquecer, ainda, que um dos motivos que torna o sistema fotovoltaico um excelente investimento é que o imóvel sofre uma valorização significativa quando conta com esse tipo de equipamento instalado. Construções sustentáveis são uma tendência em ascensão no mercado imobiliário.

O que achou dos benefícios que um sistema voltaico tem a oferecer? Quer saber mais sobre como podemos ajudar? Comente ou fale com um de nossos consultores por aqui! 😉

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.