Glauco Diniz Duarte Bh – como funciona energia fotovoltaica residencial

Uma das grandes preocupações de todos os brasileiros são os valores das tarifas de energia elétrica. Nesse sentido, a população tem buscado por soluções alternativas, como a energia solar residencial.

Além de proteger o bolso do consumidor dos impactos do sistema tarifário da conta de luz, a energia fotovoltaica contribui para a construção de um meio ambiente ecologicamente equilibrado, uma vez que ela é proveniente de uma fonte limpa e renovável.

Para garantir o sucesso do investimento, é importante lembrar que a eficiência e a segurança de um sistema fotovoltaico dependem de inúmeros fatores, tais como um bom projeto de implementação e, claro, a qualidade dos materiais utilizados.

Quer saber mais sobre a energia fotovoltaica? Confira neste guia tudo sobre o assunto e descubra como adotar um sistema de energia solar residencial!

1. Por que adotar a energia solar residencial?
Desde a “crise do apagão” em 2001, a malha energética do país não passou por grandes modificações e continua tendo como alicerce a eletricidade gerada nas hidrelétricas. Em razão disso, o abastecimento e o preço do Kilowatt (kW) ficam suscetíveis às variações climáticas.

Sendo assim, os consumidores têm recorrido, cada vez mais, à energia fotovoltaica, principalmente em razão dos inúmeros benefícios que ela oferece. Você sabe quais são eles? Confira a seguir!

1.1. Economia na conta de luz
Como você viu, a matriz energética do Brasil tem como principal fonte a eletricidade provinda das hidrelétricas, o que deixa o abastecimento suscetível às intempéries climáticas. Nas épocas em que as chuvas são menos frequentes, o poder público recorre à energia provinda das termelétricas. No entanto, além de não suprir o consumo do país, a eletricidade oriunda dessas usinas tem um custo elevado, o que impacta diretamente no bolso do consumidor.

Em meados de 2014/2015, na iminência de uma nova crise energética (os índices do reservatório e consumo se aproximaram dos registrados em 2001), houve um aumento da produção de energia nas termelétricas, que passaram a trabalhar quase em sua capacidade máxima. O custo, claro, foi repassado ao consumidor.

Com a finalidade de diminuir os impactos da utilização das termelétricas nas contas das companhias distribuidoras, o governo criou o sistema tarifário, no qual o valor do kWh varia com base no nível dos reservatórios das hidrelétricas. Assim, o que já não era barato tornou-se ainda mais caro nas épocas com menos incidência de chuva.

Nesse cenário, a implementação de um sistema fotovoltaico, inclusive para geração de energia solar em condomínios, possibilita aos brasileiros uma economia significativa na conta de luz (em alguns casos, até 95% do valor gasto) e no orçamento como um todo, afinal, os únicos custos são com a implementação e manutenção do sistema.

Por falar nisso, você sabia que a vida útil dos módulos fotovoltaicos de qualidade varia entre 25 e 30 anos? Pois é. Com tamanha durabilidade, o valor gasto na implantação do sistema torna-se um ótimo investimento. Além disso, em pouco tempo (cerca de 4 a 6 anos), a economia na conta de luz garante o retorno das quantias investidas.

1.2. Menor impacto ambiental
Dentre as fontes de energia disponíveis, a solar é a mais sustentável. Afinal, ela não depende da extração de recursos naturais, não produz alterações nos ecossistemas (vale lembrar que a construção de hidrelétricas e seus represamentos promovem transformações na fauna e flora do local), tampouco libera gases causadores de efeito estufa.

1.3. Valorização do imóvel
Com as constantes variações dos valores das tarifas de energia elétrica, os brasileiros têm buscado alternativas ao modelo tradicional e autonomia na produção energética. Por isso, os imóveis que contam com sistema fotovoltaico – portanto, que são capazes de gerar a própria energia, ainda que de forma parcial –, são valorizados no mercado, seja para a venda, seja para a locação.

1.4. Instalação e manutenção simplificadas
Outro atrativo da energia solar residencial é a rapidez de instalação dos sistemas fotovoltaicos, principalmente se forem destinados às residências. Em regra, não é necessária a realização de obras no local. Desse modo, depois que o projeto está concluído, em poucos dias os equipamentos são instalados.

A manutenção do sistema também é muito simplificada, principalmente quando os aparelhos são de boa qualidade e bem instalados. No geral, para que seja garantida a eficiência energética, os painéis solares devem permanecer limpos. Desse modo, o ideal é que eles sejam lavados sempre que estiverem muito sujos, por exemplo, com excretas de animais.

Vale ressaltar que a lavagem pode ser feita pelo próprio consumidor. Fora isso, é necessária uma manutenção elétrica a cada 12 meses, principalmente para verificar as condições de funcionamento dos fusíveis e disjuntores, além de garantir o bom desempenho do sistema.

São muitas as vantagens que a energia solar residencial oferece, não é mesmo? Continue a leitura e descubra tudo o que você precisa saber sobre o sistema fotovoltaico para não errar na hora de adotá-lo!

2. Quais os componentes essenciais do sistema de energia solar residencial?
Para entender o processo de geração de energia solar, é essencial conhecer quais são os componentes de um sistema fotovoltaico e a função da cada um deles. Além disso, é necessário saber quais são os tipos de sistema existentes e a diferença entre eles. Afinal, cada um deles tem suas particularidades de funcionamento. Confira!

2.1. Sistemas fotovoltaicos
Os sistemas de produção de energia solar podem ser on-grid ou off-grid. A principal diferença entre eles reside na destinação dada à produção excedente de energia solar, ou seja, àquela que não é consumida imediatamente. Entenda melhor!

2.1.1. On-grid
Também conhecido por grid-tie, esse modelo de produção de energia solar tem como principal característica a conexão à rede pública. Nesse caso, toda a eletricidade que é produzida e não é imediatamente consumida vai para a rede de abastecimento tradicional e é convertida em créditos para o consumidor.

Por outro lado, quando o sistema não é capaz de produzir toda a energia necessária ao abastecimento do imóvel, a rede pública fornece a quantidade que faltou. No final, o valor a ser pago às concessionárias de energia será a diferença entre o que foi produzido pelos painéis fotovoltaicos, ou seja, os créditos inseridos na rede, e o valor fornecido pela distribuidora.

Além da geração de créditos, o sistema on-grid é vantajoso por não depender da instalação de nenhum subsistema de armazenamento, o que o torna mais eficiente (cerca de 30%) e mais atrativo, em termos de custo-benefício, que os sistemas autônomos (off-grid).
2.1.2. Off-grid
Ao contrário do modelo anterior, o sistema off-grid não é conectado à rede pública de fornecimento de energia. Assim, toda a eletricidade produzida e não consumida imediatamente não vai para a rede, mas fica armazenada em baterias estacionárias que permitem o abastecimento do imóvel nos períodos em que a incidência de luz solar nas placas fotovoltaicas é baixa ou inexistente, como nas horas nubladas e noturnas.

Em geral, por não ter dependência do modelo de abastecimento tradicional, o sistema off-grid é indicado, principalmente, para os locais mais afastados dos centros urbanos, por exemplo, propriedades rurais que não são atendidas pelas concessionárias de energia elétrica.

Agora que você já conhece os modelos de produção de energia solar, confira a seguir quais são os equipamentos que integram um sistema fotovoltaico!

2.2. Painel solar
Um dos principais componentes dos sistemas fotovoltaicos é o painel de energia solar, também conhecido por módulo fotovoltaico. Eles são constituídos por materiais semicondutores que têm a função de captar a luz solar e transformá-la em corrente elétrica.

Existem vários tipos de placas solares disponíveis no mercado. Dentre as opções, destacam-se os painéis de:
• silício monocristalino – em razão da pureza do silício, é um dos modelos mais eficientes;
• silício policristalino – tem um custo menor que o modelo anterior, já que a estrutura policristalina não tem o mesmo grau de pureza da monocristalina;
• silício amorfo;
• filme fino.

Além da composição, existem opções de painéis com tamanhos, potência e tensões diversas. A escolha deve ser feita com base na quantidade de energia que se deseja produzir, afinal, a eficiência do sistema está intrinsecamente ligada à qualidade e desempenho das células fotovoltaicas.

2.3. Inversor solar
Quando a luz incide sobre as células fotovoltaicas, ocorre uma série de reações que liberam elétrons e produzem corrente elétrica contínua (CC). Esse tipo de corrente, em regra, é utilizada apenas pelos equipamentos de baixa voltagem, como pilhas, componentes de aparelhos de informática e baterias.

No entanto, tradicionalmente, os eletrônicos domésticos (televisores, liquidificadores, ventiladores, máquinas de lavar, etc.) funcionam com a corrente alternada (CA), uma vez que a energia proveniente da rede pública chega às residências em forma de CA.

Por isso, para ser utilizada pelo consumidor, a corrente elétrica produzida nos painéis solares precisa ser convertida em alternada. Esse é o papel desempenhado pelos inversores. Além disso, eles são responsáveis por garantir a segurança do sistema fotovoltaico, monitorar e otimizar a energia produzida.

Nos sistemas solares residenciais, o mais comum é que o inversor seja instalado próximo ao quadro de luz. Todavia, isso não é uma regra. O local de instalação do inversor vai depender do projeto de implementação do sistema e da funcionalidade do equipamento.

Como você pôde perceber, o inversor é essencial para que haja aproveitamento da energia solar. Por isso, é importante que sua escolha seja feita com cautela e com base nas especificidades do sistema. Confira algumas das opções disponíveis no mercado:
• Grid tie: por ser conectado à rede pública, é utilizado nos sistemas on-grid;
• Off-grid: são os inversores utilizados nos sistemas autônomos, nos quais a energia excedente fica armazenada em baterias;
• Microinversores: também são conectados à rede, no entanto, têm a particularidade de serem instalados individualmente, ou seja, em cada painel fotovoltaico, possibilitando o funcionamento compartimentado do sistema.

2.4. Caixa de junção
Também conhecida por string box, a caixa de junção é um equipamento essencial para a segurança e eficiência de todo o sistema fotovoltaico. Em regra, elas são instaladas atrás das placas solares, fazendo a conexão de todos os painéis.

O interior da string box é constituído por diodos. Eles evitam a corrente reversa, prevenindo a perda de energia nos períodos sem iluminação solar e eventuais danos que isso poderia ocasionar aos equipamentos.

2.5. Cabeamento
Todos os equipamentos do sistema são interligados por cabos e conectores. Para que tudo funcione perfeitamente, é essencial que eles sejam de qualidade. Afinal, a utilização de materiais não confiáveis pode comprometer a eficiência energética e, até mesmo, danificar todo o sistema.

2.6. Bateria
Como você viu, os sistemas off-grid não são conectados à rede pública. Neles, a energia que não é imediatamente utilizada fica armazenada em baterias, o que garante o abastecimento do imóvel nos períodos em que não há incidência de luz solar.

O funcionamento adequado das baterias depende do controlador de carga. É ele que fará o controle da armazenagem e distribuição de energia, evitando sobrecargas e desperdícios.

Vale lembrar que as baterias disponíveis no mercado têm capacidades diversas. A escolha deve ser feita com base nas especificidades do sistema, levando-se em consideração a quantidade de energia que será produzida e o consumo do imóvel.

Agora que você já conhece os principais equipamentos que compõem um sistema fotovoltaico, continue a leitura e entenda como é feita a sua instalação!

3. Como funciona a energia solar residencial?
Como você viu, o painel fotovoltaico é responsável por captar luz solar e transformá-la em eletricidade. Por sua vez, os demais equipamentos do sistema possibilitam a utilização dessa energia nas residências. Mas como tudo funciona? Confira a seguir, de forma simplificada, o processo de geração de energia solar residencial!

3.1. Efeito fotovoltaico
O primeiro passo para a produção de energia ocorre nos painéis solares. As partículas de luz solar (também chamadas de fótons) incidem nas células fotovoltaicas, provocando uma série de reações que liberam elétrons (partículas de carga energética negativa). Os elétrons que são liberados se movimentam na célula fotovoltaica, preenchendo outros átomos que perderam partículas negativas. Esse processo gera corrente elétrica contínua (CC).

3.2. Corrente alternada
Para que a energia solar possa ser utilizada, ela precisa ser convertida em corrente alternada. Por isso, quando ocorre o efeito fotovoltaico, a energia produzida é direcionada para o inversor solar. Esse equipamento vai converter a corrente contínua em alternada. Depois de convertida, a energia é direcionada para ser utilizada nas residências.

Vale lembrar que, nos sistemas on-grid, a produção excedente vai para a rede pública, gerando créditos que poderão ser utilizados posteriormente. Já nos sistemas off-grid, o excedente é direcionado para as baterias, o que possibilita o abastecimento da residência nos momentos em que não há produção de corrente elétrica nas células solares.

4. Como é realizada a instalação na residência?
Como você viu, a adoção da energia solar residencial oferece muitas vantagens, principalmente quando a instalação do sistema fotovoltaico é feita corretamente. Para garantir o sucesso do investimento e evitar problemas futuros, o processo de instalação deve seguir algumas etapas. Confira quais são!

4.1. Contratação de uma empresa especializada
Um dos aspectos principais da implementação do sistema fotovoltaico é a escolha da prestadora de serviços. Afinal, ela será responsável por todos os procedimentos necessários ao sucesso do investimento. Fazer uma boa escolha significa garantir que as suas necessidades serão atendidas, que a instalação será compatível com a residência e oferecerá toda a qualidade necessária à durabilidade do sistema.

Atualmente, existem diversas empresas atuando no mercado. Para encontrar o melhor custo-benefício, bem como desfrutar das garantias e do suporte técnico necessário, você precisa saber exatamente o que considerar antes de firmar um contrato. Veja alguns pontos importantes:
• Tempo de mercado: geralmente, quanto maior for o tempo desde a inauguração, maior será o número de sistemas instalados e a experiência da empresa. Dedique-se à leitura da história, missão e outras informações acerca da instituição;
• Reputação: visite os sites de reclamações e do Procon em busca de avaliações da empresa. Conferir os cases de sucesso também vale a pena;
• Qualidade dos produtos: a confiabilidade do sistema depende dos equipamentos utilizados. Portanto, eles devem ser fornecidos por uma empresa consolidada, aprovados pelo Inmetro e adequados ao projeto;
• Garantia: a segurança do investimento depende da garantia oferecida. Muitos equipamentos duram até 30 anos, por isso, a fornecedora deve ser estável o suficiente para não encerrar suas atividades antes desse período;
• Qualificação dos profissionais: os responsáveis pela instalação devem ser engenheiros e os demais colaboradores capacitados para a realização das operações. Verifique também se a equipe faz parte da empresa ou é terceirizada;
• Atendimento: o atendimento oferecido deve ser satisfatório, tanto antes quanto depois da venda. Isso indica como o empreendimento lida com os seus clientes;
• Customização: cada residência tem necessidades específicas e a contratante deve ser capaz de oferecer as melhores soluções.

4.2. Estudo de viabilidade
O estudo de viabilidade é realizado por meio de uma visita técnica. Um funcionário da empresa contratada irá à residência para verificar qual o local adequado de instalação do inversor, possíveis conexões com a rede, área disponível, nível de segurança da estrutura, taxa de incidência solar, sombreamentos, etc.

A partir das informações obtidas, a companhia de energia solar elaborará um pré-projeto com a solução adequada ao domicílio do cliente. Nele, serão discriminados o número de profissionais envolvidos, tipos de equipamentos e demais materiais a serem utilizados. Feito isso, a próxima etapa é a criação do projeto.

4.3. Criação do projeto
Na fase de projeto são estimados todos os custos do investimento. Entretanto, o mais importante nessa etapa é o dimensionamento do sistema fotovoltaico. Ou seja, a identificação e análise das particularidades do imóvel e das necessidades do consumidor, bem como a escolha dos equipamentos que serão utilizados.

No dimensionamento, a empresa identifica o consumo diário de energia elétrica da residência e, consequentemente, a quantidade de energia que o sistema deve produzir. A partir disso, determina as especificações dos equipamentos que serão utilizados. Por envolver diversos cálculos e requerer conhecimentos técnicos específicos, o dimensionamento deve ser realizado por um profissional qualificado.

Como você pôde perceber, o planejamento é muito importante para garantir a eficiência do sistema fotovoltaico. Por isso, o “kit energia solar residencial” não é uma boa opção. Apesar de ser uma solução rápida e de baixo custo, ele não garante a qualidade e segurança necessárias.

Além disso, vale lembrar que na fase de planejamento é iniciada a regularização do sistema de energia solar residencial junto às concessionárias (quando for o caso). Todos os documentos e processos burocráticos necessários estão previstos nessa etapa. É essencial observá-los para evitar embaraços no momento da instalação e outros transtornos relacionados ao uso da energia.

4.4. Instalação
Com o planejamento em mãos e a aprovação do cliente, inicia-se a etapa de instalação do sistema de energia solar pela equipe especializada (técnicos, eletricistas e engenheiros). No caso das residências, o período de instalação é bem rápido e os procedimentos causam pouca interferência no espaço e na rotina dos moradores do imóvel.

Nessa etapa, é realizada a fixação dos suportes e das placas solares, são distribuídos os cabeamentos, instaladas as baterias (se for o caso), as caixas de junção e o inversor. Tudo isso com o auxílio das tecnologias necessárias, como softwares de monitoramento e ferramentas específicas. Vale ressaltar que, nos casos dos sistemas on-grid, a concessionária realizará a vistoria do sistema para autorizar o seu funcionamento.

4.5. Manutenção
A manutenção do sistema de geração de energia solar é tão importante quanto as demais etapas. Devido às características dos materiais e equipamentos utilizados, a manutenção é mínima e apresenta baixo custo.
Em regra, é necessário que os painéis fotovoltaicos sejam mantidos limpos. Nos casos em que a chuva não for suficiente, o ideal é que o consumidor lave as placas com jato de água. Ademais, o sistema exige apenas uma “revisão” elétrica anual ou sempre que houver queda de rendimento. Apesar disso, normalmente, os custos totais com as manutenções não ultrapassam 1% por ano do custo do sistema.

Certamente, após ler este guia, você percebeu que a energia solar residencial é um ótimo investimento. Afinal, promove uma economia significativa no orçamento familiar, confere autonomia energética ao consumidor e contribui para a construção de um meio ambiente saudável.

Vale lembrar que para usufruir de todos esses benefícios, é essencial que a implantação do sistema seja feita corretamente, com o auxílio de profissionais qualificados e que os equipamentos utilizados sejam de qualidade.