Como funciona a energia solar?

Observe a figura acima e entenda o funcionamento:

1 Os painéis solares, comumente instalados sobre os telhados, convertem a luz do sol (fótons) em energia elétrica, em corrente contínua (CC). Para a geração da quantidade de energia desejada reunimos grupos de painéis conectados em sequência;

Um aparelho chamado inversor converte a energia fotovoltaica em energia em corrente alternada (CA), adequada ao uso normal das residências e empresas. Além dessa conversão, esse equipamento é responsável por adequá-la à frequência e tensão da energia entregue pela rede elétrica. O inversor também possui diversos sistemas de proteção, importantes para a segurança da instalação e das pessoas.

3 A energia produzida é lançada no seu quadro de distribuição.

4 Os equipamentos da residência ou empresa (TV, luzes, chuveiro elétrico, ar condicionados etc), denominados cargas, vão consumir esta energia para o seu funcionamento.

5 A energia excedente é injetada na rede elétrica. 
Um medidor bi-direcional, ou dois medidores (um para cada sentido), é instalado junto ao seu padrão de entrada ou poste. A energia produzida em excesso durante o dia vai para a rede elétrica e é registrada pelo medidor, convertendo-se em créditos para uso posterior. Durante a noite e dias nublados, quando não há produção de energia ou a produção é mínima, você passa a consumir esses créditos acumulados. Dessa forma você reduz o seu consumo de energia da rede elétrica. Dependendo do dimensionamento você pode passar a pagar apenas a tarifa mínima. 

Quais as vantagens da energia solar / micro-usina fotovoltaica?
Veja alguns aspectos positivos de ser ter uma micro-usina fotovoltaica: 

Viabilidade econômica
Atualmente você não encontrará nenhum investimento de baixo risco, em renda fixa, capaz de render a metade do retorno oferecido por um sistema fotovoltaico. Isso se dá pela queda no custo dos equipamentos e pela alta no preço da energia entregue pelas concessionárias. O retorno acontece entre 3 e 7 anos, dependendo da dimensão da micro usina. Faça uma cotação e descubra na hora qual o investimento necessário e qual o tempo esperado de retorno, de acordo com o seu consumo. 

Sustentabilidade
A energia solar é a mais abundante disponível e é infinita em escala humana. 15 minutos de radiação solar seriam capazes de suprir a demanda de toda a população do globo terrestre durante um ano. Ao consumi-la estaremos preservando os recursos do planeta. 

Ecologia
É uma fonte de energia totalmente limpa. Atualmente, devido ao baixo nível dos reservatórios, boa parte da energia que consumimos é proveniente de termoelétricas. Ao instalar uma micro-usina fotovoltaica de 6kWp você estará evitando a emissão anual de mais de uma tonelada de CO2, se comparado ao que você emitiria ao utilizar energia proveniente de termoelétricas a base de óleo. Com relação às hidrelétricas, sua construção causam grandes impactos ambientais e sociais, sem falar que estamos perto de atingir o limite possível de construção de grandes projetos. 

Diversificação da matriz energética
Atualmente no Brasil as hidrelétricas respondem por 70% da nossa matriz energética. E outros 26% provém das térmicas. Tendo em vista garantir a segurança energética do país, é urgente que essas fontes cedam espaço para outras alternativas, como eólica e solar, reduzindo a nossa dependência. Energia eólica é solar são economicamente viáveis e muito mais estáveis. 

Consumo próximo à produção
Através da geração distribuída, a energia é consumida próximo ao local onde é produzida, evitando-se grandes investimentos e manutenção em redes de transmissão, ao mesmo tempo em que as perdas são minimizadas. 

PERGUNTAS FREQUENTES
O que significam as unidades kWp e kWh?
kWp: potência pico. Expressa a potência de um determinado equipamento em condições ideais.

kWh: expressa a potência gerada ou consumida durante uma hora. Ex.: se o meu gerador produzir 3kW de potência média durante uma hora, ele terá produzido 3kWh.

O que são micro e mini usinas fotovoltaicas?
A micro-usinas são aquelas com potência de até 75kW, e as mini-usinas, maiores que 75kW até 5MW.

Quais são os requisitos para que o meu gerador possa ser conectado à rede?
É necessário que seja elaborado um projeto elétrico seguindo as normas estabelecidas pela concessionária e assinado por engenheiro eletricista, acompanhado das ARTs, e instalado por uma empresa com registro no Conselho-CREA. Os equipamentos principais da instalação (módulos fotovoltaicos e inversores) precisam do selo do INMETRO ou certificação internacional. Após a aprovação do projeto é feita uma vistoria e a substituição do medidor unidirecional por outro bidirecional, capaz de computar a energia que sai e a que entra na unidade consumidora. A partir daí sua micro usina estará participando do sistema de compensação de energia.

O que acontece caso eu produza menos energia do que consumo?
Nesse caso o seu consumo é complementado pela energia fornecida pela rede elétrica.

E se a minha produção exceder o meu consumo?
Nessa hipótese você terá duas opções:
1 - Acumular créditos para consumo nos próximos 60 meses;
2 - Destinar o excedente para outra unidade consumidora que esteja sob o mesmo CPF ou CNPJ da unidade principal. Desse modo você pode produzir na sua empresa, e o que não for consumido nela, destinar para a sua casa, desde que a conta de luz da casa esteja no CNPJ da empresa. Ou o que for produzido na sua primeira casa, ser destinado para outra. Obs.: isso é válido apenas dentro da área contígua de concessão da distribuidora de energia. 


Tenho que pagar a tarifa mínima, mesmo produzindo toda a energia que consumo?
Esta é a chamada tarifa de disponibilidade, que é cobrada sempre que o imóvel estiver conectado à rede elétrica, mesmo que não haja consumo. Ela corresponde a 30kWh / mês para conexões monofásicas, 50kWh para bifásicas e 100kWh para trifásicas. Ao calcular a potência necessária para a sua micro-usina fotovoltaica, caso você possua uma conexão trifásica e consuma, por exemplo, uma média de 400kWh / mês, nós dimensionaremos o seu sistema para produzir apenas 300kWh, sendo que os demais 100kWh continuarão a ser fornecidos pela rede elétrica.

Caso venha a faltar energia na rede elétrica durante o dia, meus equipamentos continuarão em funcionamento, uma vez que estarei produzindo minha própria energia?
Não. Caso haja interrupção no fornecimento de energia, isto pode ter se dado para que a equipe da concessionária execute serviços de manutenção na rede. Portanto, caso você continue a injetar energia, poderá provocar choques elétricos nos técnicos que estarão trabalhando. Esta proteção denomina-se anti-ilhamento, e é feita automaticamente pelo seu inversor de frequência. Durante esse período a energia produzida será perdida. O inversor também irá interromper o fornecimento de energia sempre que a energia fornecida pela rede estiver fora dos parâmetros mínimos e máximos de frequência ou tensão, ou quando houver curto circuito, sobre-carga, etc.

Quais as garantias de um sistema fotovoltaico?
Geralmente são as seguintes: 

  • 12 meses de garantia da instalação do sistema, mantendo-nos à disposição para corrigir possíveis problemas relacionados à instalação, desde que não haja intervenção de terceiros;
  • 5 a 7 anos para os inversores, a depender da marca. A expectativa de vida útil varia entre 10 e 20 anos, dependendo do regime de trabalho e do ambiente onde foi instalado.
  • 10 a 12 anos para os módulos fotovoltaicos contra defeitos de fabricação e 25 anos para 80% da potência nominal. A expectativa de vida útil fica entre 30 e 40 anos.
Há necessidade de manutenção?

A não ser que ocorram surtos elétricos ou danos físicos, como queda de objetos, raramente um sistema fotovoltaico apresentará problemas. Normalmente a manutenção se resume a uma lavagem periódica dos módulos para remoção do excesso de poeira. A frequência vai depender de diversos fatores, como quantidade de sedimentos que se acumulam na localidade, épocas do ano, inclinação dos módulos etc.



É seguro? Estarei exposto a riscos?

Desde que a instalação seja feita de maneira correta, não há riscos. Basta seguir todas as normas técnicas na elaboração dos projetos e instalação. Fazer também uma análise das instalações atuais e sugerir melhorias, quando constatar não conformidade às normas. 



Os painéis solares que comumente são encontradas sobre os telhados possuem a finalidade descrita aqui?

Normalmente esses painéis têm apenas a função de aquecimento de água, seja para banho ou uso na cozinha ou para piscinas. Os sistemas fotovoltaicos, embora estejam em crescimento exponencial devido à sua crescente viabilidade, ainda não são tão comuns nas cidades brasileiras.





Fonte: Adaptado do site Maxi Solar
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