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Sistemas Fotovoltaicos: O Que São E Como Escolher O Ideal?

Sistemas Fotovoltaicos: O que são e como escolher o ideal?

A energia solar tem se tornado cada vez mais uma realidade no dia a dia dos brasileiros. Você sabe o que são sistemas fotovoltaicos? E quais os tipos de sistema fotovoltaico que existem? Entenda mais sobre e se torne um conhecedor no assunto!

No cenário atual, o uso da energia solar tem sido não apenas uma solução sustentável, mas uma medida de economia. Não é atoa que o uso da energia solar pode reduzir em até 80% a conta de luz.

Devido a isso e a um tempo relativamente curto de retorno do investimento conseguimos entender porque as pessoas estão optando pela energia solar.

Portanto, agora que você já conhece o potencial da tecnologia e seus benefícios, que tal nos aprofundarmos um pouco mais? O primeiro passo, que pode parecer simples, é entender o que de fato é um sistema fotovoltaico.

O que é um sistema fotovoltaico?

Quando pensamos em energia solar, a primeira coisa que vem à mente são aqueles painéis sobre os telhados das casas. Porém, estes são apenas um dos componentes de um sistema fotovoltaico.

No geral, sistemas fotovoltaicos possuem quatro componentes básicos: painéis solares, controladores de carga, inversores e baterias. É importante ressaltar que dependendo do tipo de sistema utilizado, alguns desses componentes podem não ser utilizados.

Com isso, vamos entender melhor o que significa cada um deles!

Painéis Solares

Antes de abordar o assunto, precisamos retroceder um pouco para entender alguns conceitos. Você já deve ter ouvido algumas vezes os diferentes termos: célula solar, módulo solar e painel solar. Mas há uma diferença entre eles? A resposta é: sim!

A célula solar – também chamada célula fotovoltaica – é um dispositivo elétrico que converte a luz diretamente em energia elétrica. Esse efeito é conhecido como efeito fotovoltaico.

As células solares ao serem ligadas em série, formam um módulo solar – também chamado módulo fotovoltaico ou placa solar. Sendo que, cada módulo aglomera em torno de 60 células fotovoltaicas.

Esses módulos solares possuem aproximadamente 1,00 m x 1,65 e pesam em torno 20 kg. Os modelos de 150w podem custar até R$ 700. Os módulos solares ao serem agrupados formam o painel solar.

O painel solar é a parte dos sistemas fotovoltaicos responsável pela geração de energia. Sendo assim, os painéis devem ser dimensionados por profissionais competentes. Tal dimensionamento pode variar com a localização geográfica, inclinação do telhado e área disponível.

Controladores de Carga

Dentre os componentes dos sistemas fotovoltaicos, o controlador de carga é responsável por regular a voltagem. Dessa forma, ele evita possíveis sobrecargas ou descargas elevadas.

Normalmente, o controlador de carga é inserido entre o painel e as baterias. Controladores possuem uma entrada para os painéis solares e duas saídas: uma para a bateria e outra para a carga.

Existem dois principais tipos de controladores de carga: MPPT e PWM.

O tipo PWM (pulse width modulation – ou modulação por largura de pulso) é o mais utilizado por ser mais barato. Já o tipo MPPT (maximum power point tracking – ou rastreamento do ponto de máxima potência), apesar de ser quase o dobro do preço, possui uma eficiência elevada.

A escolha do controlador de carga mais em conta irá depender de diversos fatores, inclusive do número de módulos utilizados.

Inversores

O principal papel do inversor nos sistemas fotovoltaicos é transformar a corrente contínua (CC) gerada em corrente alternada (CA). Além disso, servem como monitores do sistema, facilitando o encontro de possíveis problemas na rede, sendo componentes cruciais para segurança.

Os inversores devem estar dimensionados de maneira a suportar a carga gerada. A escolha do modelo dos inversores irá depender do tipo do sistema fotovoltaico.

Baterias

Por sua vez, baterias são o último dos quatro principais componentes dos sistemas fotovoltaicos. Estas serão necessárias principalmente quando o sistema não tiver conexão com a rede de distribuição de energia.

Para a escolha das baterias, também precisaremos levar em conta todo o dimensionamento do sistema. Principalmente a carga que será armazenada, número de ciclos de carregamento e tempo de vida útil.

Existem outros componentes?

Como vimos agora, existem quatro componentes básicos para sistemas fotovoltaicos. Mas a pergunta que fica é: existem outros?

Pois bem, a resposta é que sim. Existem componentes secundários, como fiação e os suportes dos painéis, que são essenciais para a funcionalidade dos sistemas.

Porém, estes costumam vir inclusos em kits de compra junto aos outros componentes e são de conhecimento geral do mercado.

A energia solar tem sido cada vez mais utilizada no cotidiano das pessoas. Quer entender o motivo disso? Leia nosso artigo sobre!

Tipos de Sistemas Fotovoltaicos

Quando abordamos os inversores e baterias, mencionamos que estes iriam depender do tipo de sistema fotovoltaico escolhido.

Sobre isso, existem dois principais tipos de sistemas fotovoltaicos. Um deles é chamado de grid-tie – também chamado on-grid –, que são os sistemas integrados com a rede de distribuição. O outro é chamado de off-grid, que são os sistemas autônomos, não exigindo integração com a rede de distribuição.

Sistemas Fotovoltaicos On-grid

Em sistemas fotovoltaicos on-grid os inversores podem converter diretamente a energia gerada pelos painéis solares para a rede de distribuição. Por esse motivo, não exigem baterias.

A principal vantagem é que toda a energia gerada é sempre aproveitada. Mais do que isso, a energia excedente que for abastecida na rede pode ser recebida em forma de créditos na conta de luz. Dessa maneira é possível alcançar grandes economias na conta de luz.

Como desvantagem, o sistema irá sempre depender dessa rede de distribuição. Portanto, caso a mesma pare de funcionar, o sistema para como um todo.

Sistemas Fotovoltaicos Off-grid

Já nos sistemas fotovoltaicos off-grid os inversores irão converter a energia gerada em baterias. Com isso, o sistema ganha mais um componente essencial, aumentando o investimento necessário.

A principal vantagem, análoga aos sistemas on-grid, é que por serem independentes das redes de distribuição, os sistemas podem funcionar de maneira isolada e autônoma. Tal solução é muito útil para regiões distantes e afastadas dos grandes centros urbanos.

Como desvantagem, o sistema como um todo acaba sendo mais caro e não permite a troca por créditos na conta, como em sistemas on-grid.

Afinal, qual é o sistema ideal?

Como você já deve estar imaginando após ler esse artigo é que não existe um sistema ideal. A escolha dos componentes dos sistemas fotovoltaicos, seus dimensionamentos e tipos irão variar para cada caso.

Com isso, é muito importante antes de efetuar qualquer investimento entender qual dos sistemas fotovoltaicos melhor se adequa à sua realidade e o quão viável ele é. Para isso, é crucial o contato com profissionais competentes que irão te auxiliar da melhor maneira.

Quer entender melhor sobre energia solar? Podemos te ajudar. Marque uma conversa conosco!

Bruno Arouca Castro

Graduando em Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Como membro da Fluxo Consultoria ocupou o cargo de Coordenador de Projetos da área de Engenharia Civil e Elétrica.

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