Sistemas solares fotovoltaicos e raios: preciso me preocupar?
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.
Imagem 1: Densidade das descargas atmosféricas (descargas atmosféricas/km2/ano). Fonte: Núcleo de Monitoramento de Descargas Atmosféricas – ELAT.
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.
Imagem 2: Esquema de DPS e malha de aterramento. Fonte: adaptado de Clamper.
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.
Imagem 3: para-raios em usina solar fotovoltaica.
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.
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.
Imagem 1: Densidade das descargas atmosféricas (descargas atmosféricas/km2/ano). Fonte: Núcleo de Monitoramento de Descargas Atmosféricas – ELAT.
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.
Imagem 2: Esquema de DPS e malha de aterramento. Fonte: adaptado de Clamper.
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.
Imagem 3: para-raios em usina solar fotovoltaica.
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.
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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.
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Por isso, hoje vamos falar com você que pensa em instalar um
sistema em sua residência!
Do que é composto um sistema solar fotovoltaico?
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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!
Imagem 1: esquema de um sistema fotovoltaico em residência.
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.
Imagem 2: em destaque histórico de consumo de uma fatura de energia da Ecoa Energias Renováveis.
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.
Imagem 3: sistema Ecoa Energias Renováveis instado em uma residência.
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.
Imagem 4: sistema Ecoa Energias Renováveis instalado com correção de ângulo.
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.
Imagem 5: inversor fotovoltaico de um sistema Ecoa Energias Renováveis.
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.
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%.
Olá Carlos, obrigado por sua mensagem. Existem opções de financiamento interessantes para obter um sistema fotovoltaico. Trata-se de um mercado em amplo crescimento no país graças à sua viabilidade.
Entre me contato conosco para que possamos fazer uma simulação sem compromisso. Tenho certeza que vai tye interessar o investimento e a rapidez no retorno. Nos chame pelo WhatsApp (47) 9950 9012 ou clique aqui: https://bit.ly/3M9CUTF
Sistema de energia solar é ótimo, porém, o poder público deveria apoiar mais a população para que o custo fosse mais acessível.
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Entre me contato conosco para que possamos fazer uma simulação sem compromisso. Tenho certeza que vai tye interessar o investimento e a rapidez no retorno. Nos chame pelo WhatsApp (47) 9950 9012 ou clique aqui: https://bit.ly/3M9CUTF