Sistemas fotovoltaicos: tudo que você precisa saber

Sistemas fotovoltaicos são sistemas que geram energia elétrica por meio da radiação solar. A energia é captada por módulos fotovoltaicos que podem ser instalados em telhados, residenciais ou comerciais, ou em solo.

Os tipo de sistemas fotovoltaicos podem ser divididos em três grupos. . São eles: on-grid (conectado à rede elétrica), off-grid (sistema isolado da rede elétrica) e híbrido.

Os benefícios são inúmeros, como geração de energia através de uma fonte limpa, economia na conta de luz e contribuição para um mundo mais sustentável.

Uma pesquisa divulgada, em 2024, pelo Instituto Datafolha revelou que 89% dos brasileiros estão dispostos a instalar sistema de energia solar em suas residências para combater as mudanças climáticas.

Contribuir para o meio ambiente, ter uma fonte de energia elétrica por meio de fonte renovável e ainda economizar na conta de luz?

A opção é a energia solar fotovoltaica, que é um investimento cada vez mais acessível devido à sua popularização e abrangência. Uma ótima oportunidade para o consumidor e para o planeta!

O que são sistemas fotovoltaicos e como funcionam?

Sistema fotovoltaico instalado na área industrial. Foto: ITSolar/Divulgação

Sistemas fotovoltaicos são sistemas capazes de transformar a energia solar, por meio da radiação do sol, em energia elétrica. Estes sistemas podem ser instalados na maioria dos imóveis, como casas, empresas, indústrias e propriedades rurais.

A radiação captada pelos painéis fotovoltaicos é convertida em energia elétrica por meio do efeito fotovoltaico. Essa energia é gerada em corrente contínua (CC), e depois convertida para corrente alternada (CA) para ser utilizada nos lares e empresas. A conversão da energia é feita por inversores fotovoltaicos.

Um sistema fotovoltaico reúne os componentes que são responsáveis pela proteção e conversão da energia solar em energia elétrica, sendo os principais:

• Módulos fotovoltaicos;
• Inversores;
• String box ou Combiner box;
• Quadro de proteção em corrente alternada;
• Conectores e cabeamentos;
• Sistemas de fixação.

Mas o que são esses componentes e quais suas funções?

O módulo fotovoltaico é o equipamento que tem o objetivo de converter a luz solar em energia elétrica. Ele é formado, basicamente, por vidro especial, caixa de junção, moldura de alumínio, células fotovoltaicas e backsheet.

O inversor é um equipamento que converte a energia gerada pelos módulos fotovoltaicos de corrente contínua (CC) para corrente alternada (CA).

Ele pode ser usado tanto para sistemas on-grid quanto off-grid, ambos convertem a energia vinda dos módulos fotovoltaicos de forma que possam ser utilizados para diferentes cargas de tomada. A diferença entre eles é que off-grid não é conectado à concessionária local.

A string box ou combiner box (quadro de proteção), é uma caixa que tem como principal função a proteção do lado de corrente contínua contra sobrecorrente e curto-circuitos. O componente é instalado entre os módulos fotovoltaicos e o inversor.

O quadro de proteção em corrente alternada – também conhecido como quadro geral de baixa tensão (QGBT) – tem como finalidade principal a proteção do lado de corrente alternada contra sobretensões e curtos-circuitos. O componente é instalado entre o inversor e seu ponto de conexão elétrica.

Os conectores são dispositivos que ligam os cabos a seus respectivos pontos de conexão, seu uso garante uma operação segura e com boa continuidade elétrica.

Há diversos tipos de conectores, tanto para os circuitos CC, quanto para os circuitos CA, cada um deles será específico para cada tipo de conexão.

Já o sistema de fixação é um conjunto de elementos mecânicos utilizados para fixar os módulos fotovoltaicos ao seu ponto de instalação, que pode ser um telhado, ou mesmo ao solo.

Eles devem ser resistentes às intempéries do ambiente, para que mantenham os módulos fotovoltaicos íntegros. Estruturas metálicas, grampos fixadores, parafusos, arruelas e são algumas estruturas utilizadas para a fixação do sistema fotovoltaico.

Quais são os tipos de sistemas fotovoltaicos?

Há três diferentes tipos de sistemas fotovoltaicos, saiba quais são e como funcionam:

• on-grid (conectado à rede);
• off-grid (sistema isolado da rede elétrica);
• híbrido

Sistema on-grid

O sistema conectado à rede, ou on-grid, é ligado à rede pública de distribuição de energia elétrica e funciona da seguinte forma: os módulos fotovoltaicos captam a energia do sol e a convertem em energia elétrica em corrente contínua. A energia gerada – após ser convertida em corrente alternada pelo inversor – é injetada no ponto de conexão com a rede elétrica e é utilizada para o consumo instantâneo das cargas da unidade consumidora, ou se injetada na rede elétrica da concessionária vira crédito a ser abatido na fatura de energia. .

Sistema off-grid

O sistema off-grid não é conectado à rede elétrica, por isso é indicado para comunidades isoladas ou em zonas rurais, locais onde geralmente não há linhas de transmissão de energia elétrica.

O excesso de energia, pode ser armazenado em baterias, para ser utilizado durante os períodos com pouca radiação solar e durante a noite.

O sistema produz energia elétrica por meio de módulos fotovoltaicos e a armazena em baterias. A  energia elétrica armazenada na bateria pode ser usada para alimentar cargas no periodo noturno ou em dias com pouca radiação.

Os equipamentos fundamentais para este tipo de sistema são: módulos fotovoltaicos, inversores para o controle de carga/descarga das baterias, inversores para a conversão da corrente contínua em alternada (alguns inversores possuem a função combinada de inversor para a carga/descarga da bateria e de conversão em corrente contínua em alternada para as cargas)  e baterias.

Sistema híbrido

Há também o sistema híbrido que possui conexão com a rede elétrica e ainda tem a funcionalidade do armazenamento da energia em baterias. Isso garante a continuidade do fornecimento da energia elétrica para os equipamentos essenciais do consumidor..

Os sistemas híbridos podem ser utilizados para diversas outras estratégias de armazenamento de energia, como controle de demanda (peak shaving), controle de horário de consumo (time of use), entre outros.

Por exemplo, quando a rede da distribuidora está disponível, o sistema funcionará normalmente como um sistema on-grid, alimentando as cargas e injetando o excedente na rede.

Caso a rede da distribuidora pare de transmitir energia, o sistema será capaz de alimentar cargas de backup com a energia armazenada nas baterias.

Vantagens dos sistemas fotovoltaicos

Redução na conta de energia

Independente do sistema fotovoltaico instalado, o consumidor vai fazer valer o investimento pois os módulos solares têm vida média de 25 anos e, mesmo após esse período, podem gerar cerca de 80% de sua capacidade de geração.

O sistema on-grid é mais indicado para quem vive em área urbana e pode utilizar o sistema de rede elétrica. Já o sistema off-grid é indicado para áreas remotas ou rurais, pois muitas vezes não há rede de transmissão nestes locais.

No sistema on-grid a instalação do kit é mais barato que nos outros sistemas.. O excedente de crédito pode ser abatido na conta de energia. Os créditos gerados podem baratear a conta de energia ou podem ser convertidos em descontos a serem utilizados em até 60 meses.

De acordo com a Solfácil, fintech de crédito, o investimento para a instalação de sistema off-grid é maior, porém, não há custo com a conta de energia elétrica, pois o sistema é independente.

Independência em relação à rede elétrica

Os sistemas on-grid, off-grid e híbridos possuem independência da rede elétrica de diferentes formas.

O sistema on-grid gera energia por estar ligado à rede elétrica e possui a vantagem de gerar créditos que podem ser transferidos para outros imóveis na mesma localidade.

No sistema off-grid o sistema opera de forma autônoma, a energia eletrica é armazenada em baterias. Portanto, a produção de energia é totalmente independente da rede elétrica da concessionária o que garante o fornecimento de eletricidade durante o dia inteiro..

No caso de sistemas híbridos, não estar sujeito às intempéries do sistema de transmissão de energia é uma grande vantagem, pois quando tem queda na rede elétrica, a bateria mantém a continuidade do fornecimento de energia elétrica.

Retorno sobre o investimento

Quando se faz a instalação de sistema solar em um imóvel o retorno sobre esse investimento gira em torno de 2 a 5 anos, a depender do tamanho e das especificidades de cada projeto.

Além disso, é importante salientar não apenas o retorno financeiro que o projeto terá, mas as diversas outras vantagens de se ter um sistema fotovoltaico em sua casa.

É importante ressaltar que um imóvel com energia solar é mais valorizado do que outro que não possui. A valorização é resultado de benefícios econômicos e ambientais proporcionados pela fonte.

Os painéis solares também oferecem ar moderno aos imóveis e a procura por esse investimento é cada vez maior pois a busca por economia e fonte de geração própria de energia elétrica está se tornando cada vez mais um anseio dos brasileiros.

O morador gerará a própria energia e  não estará consumindo uma área extra do terreno para isso, visto que estes módulos estão alocados em seu telhado, e terá uma casa sustentável.

Onde posso aprender mais sobre sistemas fotovoltaicos?

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Conclusão

Agora que você já conhece o que são sistemas fotovoltaicos, qual é a sua importância, quais os tipos, seu impacto na sustentabilidade e sua importância para a geração de economia, converse com os consultores do Canal Solar e descubra os melhores cursos para você!

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