O interesse pelo sistema fotovoltaico vem crescendo progressivamente à medida que mais pessoas reconhecem a necessidade de soluções energéticas sustentáveis. Com a economia moderna e a sociedade em constante evolução, o foco tem se voltado para as práticas que aliam eficiência máxima e impacto ambiental mínimo.
Além disso, a redução dos custos mensais de energia se tornou um objetivo primordial, especialmente diante do aumento das tarifas de energia elétrica que têm pesado no bolso dos consumidores.
Dedicaremos este artigo para explorar o sistema fotovoltaico, que é a tecnologia responsável pela conversão da energia solar em energia elétrica. Venha conosco para aprender mais!
Energia Solar
Em sua essência, todas as formas de energia que utilizamos são de algum modo derivadas da energia solar. A importância do Sol como a fonte primordial de energia na Terra é inegável. Um exemplo disso é o processo de fotossíntese, realizado pelas plantas para produzir seu alimento, um fenômeno que é ensinado desde cedo nas escolas. Algumas filosofias esotéricas vão além e sugerem que os seres humanos também são capazes de se nutrir exclusivamente de energia solar!
Por séculos, muitas culturas veneraram o Sol como um deus ou como um símbolo de divindades supremas.
A energia solar, além de limpa e renovável, é também altamente sustentável. Seu potencial em relação à geração de energia hidrelétrica é vasto e iremos explorar esses benefícios em um tópico dedicado.
A radiação solar pode ser empregada tanto para produzir aquecimento (energia térmica) quanto para gerar eletricidade (energia elétrica), embora existam diferenças significativas entre esses dois processos de geração de energia.
Térmica
A energia solar térmica, ou fototérmica, utiliza a radiação solar para aquecer líquidos e gases, ou seja, fluidos. Este processo envolve o uso de coletores ou concentradores solares.
Os coletores, que geralmente são instalados nos telhados das edificações, captam a radiação solar e a aplicam para aquecer água em sistemas residenciais e industriais. Por exemplo, o aquecimento solar pode ser utilizado para aquecer a água de piscinas ou para o uso em cozinhas, banheiros e outras áreas de uma casa.
Os concentradores, por outro lado, são utilizados em processos que necessitam de calor, como a produção de vapor e a secagem de grãos.
A energia fototérmica também pode ser usada para gerar energia elétrica em usinas solares térmicas. Nessas usinas, o calor do Sol é coletado e concentrado para aquecer fluidos que geram vapor. Este vapor, por sua vez, movimenta uma turbina acoplada a um gerador, resultando na produção de eletricidade.
Fotovoltaica
A energia fotovoltaica é gerada pela transformação direta da radiação solar em energia elétrica. Esta conversão ocorre por meio das células fotovoltaicas, que são principalmente compostas de silício, um mineral amplamente disponível na natureza.
Essas células compõem os painéis — ou módulos — fotovoltaicos. Quando a radiação solar atinge uma dessas células, uma pequena corrente elétrica é gerada, que é então coletada e transferida para os demais componentes do sistema.
Assim, a energia elétrica pode ser utilizada diretamente em sistemas interligados à rede de distribuição de energia, ou pode ser armazenada em baterias para uso posterior.
Sistema fotovoltaico O foco deste artigo é aprofundar o entendimento sobre o sistema fotovoltaico, que, como já mencionamos, é o responsável por converter radiação solar em energia elétrica. Para maximizar a captação da radiação, geralmente instala-se este sistema em telhados, economizando o espaço do terreno, embora também seja possível instalá-lo em estruturas para garagens ou suportes no solo.
Locais mais elevados proporcionam melhor captação da radiação solar, uma vez que existem menos obstruções. Por isso, é importante evitar áreas com muito sombreamento, que pode bloquear a passagem da radiação.
O uso do sistema fotovoltaico é recomendado para uma variedade de locais, como residências, estabelecimentos comerciais, condomínios, indústrias e empresas em geral. Com este sistema, é possível fornecer energia elétrica para todo um imóvel, alimentando tanto a iluminação quanto os equipamentos eletrônicos.
Com o incentivo do governo federal, a adesão ao sistema fotovoltaico tem aumentado consideravelmente, com um número crescente de condomínios, residências, empresas e indústrias adotando esta tecnologia. Existe, por exemplo, a oferta de créditos de energia para aqueles que mantêm um sistema conectado à rede elétrica, um tópico que exploraremos mais adiante. Além disso, alguns estados já concedem benefícios fiscais, embora de maneira ainda incipiente.
Contudo, a porcentagem de sistemas de geração solar no país ainda é pequena, especialmente quando comparada a outros países como Estados Unidos, Japão, China, Alemanha e Espanha. A realidade é que o Brasil está atrasado em 15 anos em relação a essas nações, apesar de sua localização estratégica que proporciona um alto índice de irradiação solar.
Tipos de sistema
Em nossas casas, empresas e indústrias, precisamos de eletricidade para alimentar nossos aparelhos, iluminar nossos ambientes e, em muitos casos, operar nossos sistemas de aquecimento e resfriamento. Os sistemas fotovoltaicos oferecem uma maneira de produzir essa energia de maneira sustentável, capturando a energia do sol e convertendo-a em eletricidade. Mas nem todos os sistemas fotovoltaicos são criados igualmente. Existem três tipos principais de sistemas fotovoltaicos, cada um com suas próprias vantagens e desvantagens.
Gerador de energia solar Off-grid
Os sistemas fotovoltaicos off-grid são projetados para funcionar de forma independente da rede elétrica. Eles são frequentemente usados em áreas remotas, onde o acesso à rede elétrica é difícil ou inexistente. Eles são compostos por painéis solares, um inversor para converter a corrente contínua produzida pelos painéis em corrente alternada utilizável, e baterias para armazenar a energia produzida para uso durante a noite ou em dias nublados.
Vantagens e desvantagens do sistema off-grid
As vantagens dos sistemas off-grid incluem a independência completa da rede elétrica e a possibilidade de fornecer energia em áreas remotas onde a rede elétrica não está disponível. No entanto, eles são geralmente mais caros devido ao custo adicional das baterias e do equipamento necessário para gerenciar e manter as baterias.
Gerador de energia solar On-grid
Os sistemas fotovoltaicos on-grid, também conhecidos como grid-tie, são projetados para funcionar em conjunto com a rede elétrica. Eles usam painéis solares e um inversor, mas não precisam de baterias, pois qualquer excesso de energia produzida é alimentado de volta à rede elétrica. Eles são uma ótima opção para residências e empresas localizadas em áreas com fácil acesso à rede elétrica.
As resoluções da ANEEL
No Brasil, o uso de sistemas fotovoltaicos on-grid é regulamentado pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica). As regulamentações permitem que os usuários de sistemas on-grid vendam o excesso de energia de volta à rede, reduzindo suas contas de eletricidade.
Vantagens e desvantagens do sistema on grid
Os sistemas on-grid são geralmente mais baratos que os sistemas off-grid, pois não precisam de baterias. Além disso, eles podem proporcionar economias significativas nas contas de eletricidade, pois o excesso de energia pode ser vendido de volta à rede. No entanto, eles são dependentes da rede elétrica e não funcionarão durante cortes de energia.
Gerador de energia solar Híbrido
Os sistemas fotovoltaicos híbridos combinam os benefícios dos sistemas off-grid e on-grid. Eles são conectados à rede elétrica, mas também possuem baterias para armazenar o excesso de energia. Isso permite que eles forneçam energia durante cortes de energia, ao mesmo tempo que ainda são capazes de vender o excesso de energia de volta à rede quando as baterias estão cheias.
Os sistemas híbridos são uma ótima opção para quem quer a segurança e a independência de um sistema off-grid, mas também quer aproveitar os benefícios econômicos de um sistema on-grid. No entanto, eles são geralmente mais caros devido ao custo adicional das baterias e do equipamento de gerenciamento de baterias.
Como montar um sistema fotovoltaico
Então, você decidiu fazer o investimento e se tornar independente do fornecimento de energia local. Agora você precisa entender como montar um sistema fotovoltaico. Embora os custos iniciais possam parecer assustadores, é essencial lembrar que o retorno sobre o investimento (ROI) é garantido, além da autonomia que você ganhará com relação à rede elétrica da cidade.
Valor
O custo para a aquisição de um gerador de energia fotovoltaica para uma conta de energia de R$ 400,00 pode começar a partir de R$ 15 mil. Este valor já inclui todas as despesas associadas à instalação. Entretanto, considerando um padrão de consumo mais elevado no Brasil, o custo inicial pode girar em torno de R$ 30 mil. Este investimento garantirá uma produção satisfatória de energia para o seu imóvel.
Há várias linhas de crédito disponíveis para pessoas físicas e jurídicas interessadas em adquirir um sistema fotovoltaico. Dependendo do seu relacionamento com o banco ou a cooperativa de crédito, você pode até mesmo ter crédito pré-aprovado.
Instalação
O local ideal para a instalação do sistema é no telhado, considerando uma inclinação que varie entre 15º e 20º, dependendo da região. Quanto mais próxima a orientação for do norte, melhor. Em residências, é necessário ter aproximadamente 18 metros quadrados livres de sombreamento contínuo. Para os sistemas on-grid, é necessário que a residência esteja em uma área atendida por uma concessionária de energia elétrica.
No caso de condomínios, a geração de energia pode ser compartilhada entre todas as unidades, proporcionando os benefícios da energia solar transformada em energia elétrica a todos os residentes. A instalação do sistema pode ser feita apenas na área social do condomínio.
A energia é gerada a partir da interação da luz solar com os painéis fotovoltaicos, sendo então conduzida ao inversor, que a converte em energia apropriada para alimentar os equipamentos eletrônicos. Os painéis e o inversor são o coração de um sistema fotovoltaico.
Em um sistema on-grid, a geração de energia não ocorre durante a noite, uma vez que o sol não está presente. Neste caso, os créditos de energia gerados durante o dia são utilizados para compensar o valor da energia consumida à noite.
Manutenção
Os módulos solares têm uma longa vida útil, podendo operar com eficiência por até 25 ou 30 anos, mantendo 80% de seu potencial. A durabilidade desses módulos contribui para a manutenção de baixo custo do sistema.
É necessário manter os módulos livres de sujeira, que pode afetar a eficiência do sistema. Em cidades muito poluídas, é provável que os módulos acumulem sujeira com mais frequência. Felizmente, em locais com muita chuva, a água da chuva tende a realizar uma limpeza básica que ajuda bastante.
Mesmo assim, o sistema requer pouca manutenção, que também costuma ser bastante econômica. Nos locais onde chove pouco e há muita poeira, o ideal é fazer uma limpeza semestral. Um pano molhado com água pode ser suficiente. Se necessário, um rodo pode ser usado para ajudar. É importante evitar produtos abrasivos.
Muitas vezes, um simples jato de água de uma mangueira pode ser suficiente para limpar os módulos, sem a necessidade de subir no telhado. Se for necessário subir ao telhado, é importante tomar todas as medidas de segurança ou contratar um profissional para realizar a limpeza.
Se os painéis estiverem instalados em uma estrutura diretamente sobre o chão, a manutenção será ainda mais fácil.
Vantagens de um sistema fotovoltaico
Ao longo deste texto, mencionamos várias vezes as vantagens de comprar e instalar um sistema fotovoltaico. Agora, vamos sintetizar essas vantagens para facilitar a compreensão.
Economia no longo prazo
O retorno sobre o investimento (ROI) em um sistema fotovoltaico ocorre em um período de 4 a 6 anos. Os painéis solares modernos têm uma garantia de fábrica de 25 anos, enquanto os inversores têm uma vida útil de 12 a 15 anos. Isso significa que, no meio da vida útil dos módulos, será necessário substituir os inversores.
No entanto, tanto os módulos quanto os inversores são duráveis, com uma longa vida útil que você não encontrará em todos os equipamentos.
Levando em conta um período de funcionamento de aproximadamente 30 anos, as pessoas que investem em sistemas fotovoltaicos podem usufruir de 24 a 26 anos de economia pura! Com certeza, vale a pena pagar contas de luz mais baixas e não ficar à mercê da rede de fornecimento de eletricidade local.
Geração mais rápida de energia
Com os sistemas fotovoltaicos, seja on-grid, off-grid ou híbrido, a produção de eletricidade é mais autônoma e mais rápida do que a da energia convencional, cujo processo é muito mais complexo e demorado.
A maior simplicidade na produção de energia elétrica é a razão pela qual a ANEEL permite a micro e a minigeração, incentivando não apenas empresas, mas também residências a adquirirem painéis fotovoltaicos para produzir sua própria energia.
Créditos de energia solar
Já falamos bastante sobre os créditos de energia solar. Nos sistemas on-grid e híbridos, o excesso de eletricidade produzida é enviado à rede, gerando créditos que são deduzidos das contas mensais de luz.
O sistema é dimensionado de forma que o consumidor paga apenas a taxa de disponibilidade definida pela distribuidora. A compensação dos créditos é automática, sendo realizada no momento em que a conta de energia é emitida. Esta é mais uma vantagem que contribui para a economia.
Sustentabilidade
A sustentabilidade é uma característica intrínseca dos sistemas fotovoltaicos, pois eles utilizam uma fonte de energia limpa e praticamente infinita – o sol. Isso favorece a geração de uma energia mais barata e, principalmente, melhora a matriz energética do Brasil.
Neste post, explicamos o que é um sistema fotovoltaico, suas principais vantagens, os diferentes tipos e como montá-lo. A economia e a sustentabilidade são duas das mais relevantes vantagens que ele oferece. Embora o investimento inicial seja alto, ele pode ser recuperado em um período relativamente curto.
Vimos também que outros países estão à frente do Brasil nessa área. É importante que nosso país acompanhe as tendências globais e aumente o número de sistemas fotovoltaicos instalados, aproveitando os incentivos do governo, especialmente da ANEEL.
Agora é a hora de instalar o seu sistema! Entre em contato conosco para conhecer os serviços e produtos que oferecemos. Solicite um orçamento sem compromisso e comece a aproveitar as vantagens da energia solar!
