Um sistema de energia solar fotovoltaico, também chamado de sistema de energia solar ou, ainda, sistema fotovoltaico, é um sistema capaz de gerar energia elétrica através da radiação solar. Existem dois tipos básicos de sistemas fotovoltaicos: Sistemas Isolados (Off-grid) e Sistemas Conectados à Rede (Grid-tie).
Os Sistemas Isolados são utilizados em locais remotos ou onde o custo de se conectar a rede elétrica é elevado. São utilizados em casas de campo, refúgios, iluminação, telecomunicações, bombeio de água, etc. Já os Sistemas Conectados à rede, substituem ou complementam a energia elétrica convencional disponível na rede elétrica.
Quando os raios solares atingem a placa fotovoltaica, o inversor solar — que está conectado aos painéis — transforma essa radiação em energia elétrica. A luz do sol leva cerca de 8 minutos para percorrer a trajetória do sol até os painéis solares.
A energia produzida é enviada para a caixa de distribuição e, então, distribuída para a residência ou indústria. Caso ela não seja utilizada em sua totalidade, a demanda restante será preservada como uma espécie de “créditos de reserva de energia”. Assim, é possível utilizar a energia solar no dia ou meses seguintes.
O painel solar é uma placa que faz a captação dos raios solares, sendo um dos componentes mais importantes do sistema de energia solar. O objetivo da placa solar é viabilizar a conversão da luz do sol em energia elétrica.
O painel solar é formado pelos seguintes itens:
Cada tipo de painel solar é adequado para uma demanda energética específica. Os principais tipos de placa solar são:
Trata-se da tecnologia mais antiga e eficiente quando o assunto é geração de energia solar . O painel fotovoltaico de silício monocristalino (mono-Si) é feito com um cristal de silício ultrapuro — como o próprio nome sugere — cortado em lâminas individuais que são tratadas e, posteriormente, transformadas em células fotovoltaicas.
As células fotovoltaicas são cortadas de maneira que a área do painel seja melhor aproveitada, resultando em um espaço alinhado. Dessa forma, o painel fotovoltaico de silício monocristalino é formado com várias células fotovoltaicas em paralelo.
A tonalidade uniforme desta placa solar indica a alta pureza da matéria-prima. Por conta disso, a eficiência atual energética é expressiva variando entre 18% e 21%.
Apesar de apresentar diversas semelhanças com o painel solar anterior, o painel fotovoltaico de silício policristalino se difere na maneira pela qual os cristais são fundidos.
No caso deste tipo de placa fotovoltaica, a fundição é feita em um grande bloco para que sejam formados múltiplos cristais — por esse motivo é chamado de policristalino. Em seguida, os cristais são cortados em vários blocos quadrangulares que serão fatiados em células fotovoltaicas. O painel de silício policristalino possui bordas retangulares, fazendo com que a diferenciação com o monocristalino fique mais nítida.
As etapas mais simplificadas poderiam fazer desta placa solar a escolha com melhor custo-benefício se não fosse pelo seu desempenho. Em comparação com a versão monocristalina, a placa fotovoltaica apresenta eficiência de 13% a 18%.
Também conhecido como células fotovoltaicas de película fina (TFPV), este tipo de placa solar é feito com várias camadas finas de material fotovoltaico colocadas sobre um substrato.
Existem vários subtipos para esse painel solar, sendo que a diferença entre eles é a composição do material depositado. São eles:
Em média, a eficiência do painel fotovoltaico de filme fino gira em torno de 7% a 13%. Algumas tecnologias de painel de filme fino alcançam uma eficácia de 16%.
O inversor solar é um dos equipamentos que faz parte do sistema de energia solar. A sua função é converter a energia gerada pelos painéis solares de corrente contínua (CC) para corrente alternada (CA).
Considerando que a corrente alternada é o tipo de corrente elétrica utilizada nas residências e empresas, o inversor solar exerce um papel essencial para que o sistema de energia solar seja efetivo. Além disso, o inversor fotovoltaico também mede a energia gerada pelos painéis solares e garante a segurança do sistema.
Apesar do inversor fotovoltaico ser essencial em qualquer sistema de energia a base de sol, é importante se atentar às características de cada um dos tipos para adquirir o inversor que atenderá a demanda energética do estabelecimento. Saiba mais sobre os principais tipos de inversores a seguir:
O inversor solar grid tie (on-grid) é um dos mais utilizados em painéis solares mundo afora. Este inversor é utilizado para conectar o sistema de energia solar com a rede de distribuição da empresa ou residência, promovendo uma sincronização da tensão de saída (V) e da frequência (Hz).
Um dos diferenciais desse tipo de inversor é o desligamento automático caso ocorra queda de energia. Dessa forma, o inversor solar grid-tie (on-grid) evita curtos circuitos que podem surgir por conta da falha no fornecimento de energia.
Outra característica do inversor solar grid-tie (on-grid) é o registro de dados da geração no equipamento, que é enviada para um servidor na internet e pode ser acessado posteriormente pelo computador ou smartphone, tudo feito por meio da conexão com a internet via rede wi-fi ou cabeada do local.
O inversor fotovoltaico string tem esse nome porque os painéis solares são instalados em fileiras e essas fileiras são conhecidas como “String”. Ele é um inversor solar on-grid e é o tipo de inversor mais instalado em todo mundo.
Uma das vantagens desse inversor solar é que em grandes instalações podem ser ligados vários em série para chegar na potência desejada. Outra vantagem é que em caso de defeito, será feita apenas a substituição do inversor que deu defeito, não tendo a necessidade de parar todo o sistema para manutenção, algo que não acontece com os inversores centrais.
O inversor fotovoltaico string possui um baixo custo de instalação e facilidade na configuração, pois os painéis são ligados em série em um único inversor solar string. Quando comparado com micro inversores solares esse custo é mais alto, pois eles precisam ser instalados a cada 1 ou 2 painéis fotovoltaicos.
Os inversores de string mais atuais não só convertem a energia de CC para CA, mas também usam MPPT (Maximum Point Power Tracking) para fornecer a quantidade máxima de energia disponível. A vantagem dessa tecnologia é que cada painel solar pode produzir diferentes quantidades de energia devido a situações como: sujeira, nuvens, incidência solar, etc.
Alguns modelos possuem múltiplas MPPTs, podendo assim atender diversos tipos de telhados, posicionamento, inclinações, modelos de painéis com potência ou tecnologias distintas.
O inversor solar off-grid não necessita da rede pública de distribuição energética, sendo utilizado em áreas rurais ou remotas do país, que não tenham acesso à eletricidade ou para os usuários que desejam backup através de baterias para áreas que necessitem de energia ininterrupta.
Este tipo de inversor foi desenvolvido para operar em um único painel solar. Assim, o painel fotovoltaico funciona de maneira independente em um cômodo específico.
Um dos principais diferenciais deste inversor solar é a otimização da produção energética do painel solar.
O inversor fotovoltaico central foi projetado para atender a demandas maiores, como edifícios e usinas solares, por exemplo.
Como o próprio nome sugere, o inversor híbrido pode funcionar tanto conectado à rede — como é o caso do grid-tie (on grid) — quanto de maneira independente, exercendo o papel de nobreak em casos de problema na rede de distribuição energética.
O inversor solar recebe a energia gerada pelos painéis solares fotovoltaicos em corrente continua (CC) e transforma em corrente alternada (CA), assim essa energia pode ser utilizada pelos equipamentos da residência, comércio ou indústria. No caso dos inversores on-grid o excedente pode ser injetado na concessionária de energia, gerando créditos que serão utilizados em momento de baixa ou nenhuma geração.
A construção de um sistema fotovoltaico exige atenção a todos os detalhes, pois cada equipamento do kit de energia solar exerce uma tarefa importante para a geração de energia em corrente alternada (CA). É o que acontece com o processo de captação da radiação solar, que necessita de um suporte específico para que o estabelecimento — seja ele comercial ou residencial — possa usufruir das vantagens da energia solar. Este suporte é oferecido pela estrutura solar fotovoltaica.
A estrutura solar fotovoltaica funciona como uma sustentação para todos os componentes que formam um painel solar. A estrutura ainda faz com que os módulos do painel fotovoltaico fiquem agrupados e interligados de uma forma mais simples. Portanto, trata-se de um item fundamental para o bom funcionamento e durabilidade de um sistema fotovoltaico.
Na maioria dos casos a estrutura solar fotovoltaica é feita de aço ou alumínio. O suporte pode ser desenvolvido para as mais diferentes necessidades, dependendo da instalação solar que será realizada no estabelecimento.
Além disso, a estrutura para painel solar é bastante versátil, sendo aplicável diretamente no solo. O suporte fotovoltaico também é adaptável em diversos telhados, tais como:
O empresário interessado em uma estrutura para painel solar em sua propriedade rural, por exemplo, deve se atentar à demanda energética do estabelecimento. Isso porque os tipos de estrutura para painel fotovoltaico podem influenciar na capacidade de obtenção de energia solar.
Outro aspecto que deve ser avaliado por quem pretende construir uma estrutura solar fotovoltaica é a variedade de suportes existentes no mercado. Para saber qual é a estrutura ideal para seu gerador de energia solar, vale a pena verificar com o revendedor a confiabilidade e qualidade da fabricante dos produtos utilizados na instalação da estrutura.
As características de cada estrutura dependerão de seu modelo, local de instalação e de outras variáveis que devem ser consideradas para fazer um investimento mais assertivo. No geral, é possível encontrar no mercado os seguintes tipos de estrutura para painel fotovoltaico:
Trata-se de um dos tipos de estrutura mais eficientes. A possibilidade de ajustar o ângulo de inclinação permite que os módulos acompanhem o percurso do Sol no decorrer do dia, aumentando consideravelmente a produção diária de energia elétrica.
Também vale a pena destacar que esta estrutura pode potencializar a produção anual de energia. Esse benefício é possível por meio do ajuste do ângulo de inclinação conforme as diferentes estações do ano.
Esta estrutura destaca-se pela praticidade, economia — sobretudo com as manutenções periódicas — e por demandar menos esforços na instalação. A estrutura solar fotovoltaica metálica com inclinação fixa é a mais utilizada em sistemas solares em nosso país.
Neste caso, ao fazer a instalação, é definido o melhor ângulo de inclinação possível para obter a maior quantidade de radiação solar diária. Dessa forma, caso haja uma produção acima da necessária, o gerador de energia fotovoltaico irá injetar o excedente na companhia de energia elétrica que irá gerar créditos para uso no período noturno e para os dias nublados ou chuvosos.
Os seguidores solares são um tipo de estrutura para painel solar que contam com um sistema que pode se movimentar em um ou dois eixos. Assim, não é preciso ajustar o ângulo de inclinação: a estrutura faz esse movimento sozinha, seguindo o percurso do Sol ao longo do ano conforme a intensidade da radiação solar.
Apesar de permitir a otimização do gerador de energia solar, o seguidor solar possui uma desvantagem quando o assunto é investimento. Isso porque a motorização das bases conta com equipamentos de última geração e demanda mais energia da estrutura, resultando em uma manutenção mais frequente e com custo mais elevado. Logo, é recomendado avaliar com prudência a real necessidade de adquirir um seguidor solar.
Por ter uma aplicabilidade universal, a estrutura solar fotovoltaica pode ser montada de diversas formas. Veja a seguir como pode ser feita a montagem da estrutura para painel fotovoltaico com base nos principais tipos de aplicabilidade:
A estrutura solar fotovoltaica é essencial para a efetividade do sistema fotovoltaico, impactando diretamente na sua eficiência e qualidade. Por isso, o empresário que quiser adotar a energia solar em seu estabelecimento deve se atentar às características do imóvel, bem como a demanda de energia desejada, para obter o máximo de aproveitamento com o investimento. Caso queira saber mais sobre os geradores de energia solar, seus benefícios e como construir uma estrutura eficiente entre em contato com um dos revendedores da Aldo Solar.
A string box é um componente fundamental para proteger o seu sistema de geração de energia solar fotovoltaica, permitindo a segurança necessária para garantir tudo o que foi investido nesse projeto.
É um equipamento especialmente projetado para isolar o sistema de produção de energia fotovoltaica, com o objetivo de impedir o risco de ocorrências de acidentes elétricos, como descarga atmosférica, surtos e curtos-circuitos.
A string box, basicamente, protege o circuito elétrico no qual foi instalada. Funciona como um dispositivo de proteção de descargas atmosféricas e para seccionamento com segurança para manutenção, quando necessário.
Sua estrutura consiste, basicamente em um painel elétrico, composto em seu interior, por dispositivos de proteção contra surtos (DPS), chave seccionadora ou disjuntor. A base porta-fusível e o fusível são opcionais e não são necessários em todos os casos.
Seu funcionamento acontece da seguinte forma: a corrente gerada pelos painéis fotovoltaicos passa por cabos elétricos, através da chave seccionadora, dos fusíveis e do DPS. Se não forem detectados distúrbios elétricos, a energia segue até o inversor solar do sistema, que converte a corrente contínua em corrente alternada. Essa é a mesma energia que todos nós recebemos das concessionárias e alimenta todas as atividades dependentes de energia elétrica.
A chave seccionadora é uma forma de interrupção do circuito, nos momentos de manutenção, protegendo os demais equipamentos, bem como os técnicos. Os fusíveis têm sua atuação principalmente para proteger de sobrecorrente, sobretensão ou corrente reversa a fim de evitar o curto-circuito.
O dispositivo de proteção contra surtos (DPS) preserva o sistema de possíveis falhas provenientes de picos de tensão de descargas atmosféricas (raios). Assim, a descarga excessiva é direcionada para o sistema de aterramento, o que impede sua chegada ao inversor ou aos módulos.
A string box é instalada próxima ao inversor. Se a distância entre o painel solar e o inversor estiver superior a 10 metros, há necessidade de instalar uma string box a mais. Dessa forma, uma delas se posiciona perto do inversor e a outra, fica próxima dos painéis.
A string box é essencial ao sistema fotovoltaico, uma vez que impede a chegada de distúrbios elétricos até os equipamentos da rede de energia solar e, consequentemente, até os eletrodomésticos. Ela produz um seccionamento sob a carga elétrica, promovendo um isolamento elétrico entre as placas e o restante da instalação elétrica do imóvel.
Os demais sistemas, como os de proteção contra descargas elétricas (SPDA) e os de aterramento elétrico são complementos para essa proteção. Eles atuam direcionando a corrente para a terra, eliminando as sobretensões.
O sistema inteligente projetado em uma string box é vital para garantir a segurança de seus usuários, pelo fato de garantir um gerador de energia dentro de uma residência, e não uma fonte distante de distribuição, como é a fonte que parte da concessionária.
Razão Social: Juá Industria e Comércio de Pre-moldados LTDA.
Endereço: Rodovia Santarém Cuiabá BR163 SN, Bairro Ipanema – Santarém PA
CNPJ: 22.972.269/0001-72 IE: 15.143.477-6
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