Guia de como instalar energia solar residencial, dicas e orientações

Saiba quais as questões envolvidas para instalar um sistema fotovoltaico em casa

Você já pensou em produzir e consumir energia elétrica de forma mais sustentável? Se sim, é bem provável que a instalação de energia solar fotovoltaica como um sistema de energia tenha passado pela sua cabeça.

Os benefícios podem ser muitos, mas é preciso ter um direcionamento sobre os processos de compra, instalação e funcionamento da tecnologia. Por isso, mostramos para você os pontos mais importantes na hora de obtê-la em sua casa com o guia de como instalar energia solar residencial.

E o sol?

A primeira questão na hora de adquirir e instalar equipamentos residenciais que transformam a energia solar em energia térmica e/ou elétrica deve ser: a localização geográfica da residência.

A duração da incidência da radiação solar pode variar muito de local para local. Mesmo o Brasil sendo um país com pouca variação de radiação solar em seu território, existem locais em que é mais vantajoso o aproveitamento solar para aquecimento de água (Sul e Sudeste) e outros em que o melhor é a geração fotovoltaica de energia elétrica (Norte e Nordeste). Mas isso não significa que nas regiões Sul e Sudeste não seja possível a geração fotovoltaica de energia elétrica e que nas regiões Norte e Nordeste não seja possível o aproveitamento solar para aquecimento de água.

Aquecer água ou gerar energia elétrica?

Sendo assim, o segundo ponto a ser analisado trata da finalidade da instalação do sistema de energia solar: para aquecimento de água ou para geração de energia elétrica (sistema fotovoltaico). As tecnologias e os custos podem ser diferentes. Dentro do sistema fotovoltaico, existe o sistema fotovoltaico isolado da rede e o sistema fotovoltaico conectado à rede. O sistema isolado da rede requer cálculos mais específicos sobre a quantidade de energia que é consumida na residência e sobre a quantidade de energia necessária para que a edificação não fique sem energia, uma vez que não está conectada à rede.

O sistema conectado à rede utiliza energia elétrica da rede de distribuição quando não gera energia por meio do sistema fotovoltaico, e quando produz energia excedente, esta parcela é devolvida à rede de distribuição. Isso é um grande estímulo, pois os descontos são grandes para quem está conectado à rede, sem contar que o excedente ajuda na descentralização do sistema de produção de energia elétrica - o que pode ser uma saída viável para a produção de energia limpa no Brasil a longo prazo.

Para aquecimento de água por meio da radiação solar, existem os sistemas de energia solar térmica formados por coletores solares planos, que podem ser aplicados em residências.

Custo e escolhas

O custo para adquirir um sistema fotovoltaico isolado pode ser maior devido às baterias para armazenamento de energia. E o custo para adquirir um sistema fotovoltaico conectado à rede pode ser menor, sendo a rede de distribuição uma espécie de bateria infinita para o excedente de energia fotovoltaica. O tempo de retorno do investimento, no sistema fotovoltaico, pode variar entre 8 a 10 anos (a conta de energia não precisará mais ser paga).

Muitas vezes para realizar a escolha de um módulo fotovoltaico olhamos somente para a eficiência do módulo e o seu custo. De acordo com o Centro de Referência para Energia Solar e Eólica Sérgio de Salvo Brito, a eficiência é um ponto importante, mas deve ser considerada como fator decisivo somente quando a área para instalação do painel fotovoltaico for restrita. Se este não for o caso, a vida útil e o custo devem ser analisados primeiro.

Minha casa suporta um sistema de energia solar?

O próximo passo refere-se à estrutura da residência, ou seja, se a edificação e o seu entorno estão adaptados para receber a instalação de um sistema de energia solar, pois isso pode comprometer o desempenho do mesmo.

No caso dos sistemas fotovoltaicos, as instalações urbanas são realizadas no telhado (rooftop). Interferências como ventos, partes da estrutura da edificação, sombras e superfícies reflexivas, podem diminuir a eficiência do sistema. A circulação de ar também é fundamental para que os módulos fotovoltaicos não esquentem excessivamente. 

Locais muito aglomerados dificultam essa circulação. O ideal é que a edificação esteja em um local cujo entorno seja mais livre. Para suportar o peso dos painéis fotovoltaicos, o telhado deve ser reforçado e não pode apresentar problemas estruturais que comprometam a segurança do equipamento e dos moradores.

Quanto ao espaço, uma superfície inclinada de aproximadamente 10 m² pode gerar até 1 kWp (energia suficiente para suprir a demanda de uma residência inteira que contenha equipamentos elétricos eficientes) e é satisfatória para instalar painéis fotovoltaicos no sistema isolado. No entanto, para os sistemas fotovoltaicos conectados à rede, o espaço requerido pode ser menor, já que a necessidade de energia fotovoltaica gerada irá diminuir. 

Os sistemas fotovoltaicos não necessitam de espaço adicional além daqueles já existentes nas edificações, portanto, podem se adaptar ao formato dos telhados e superfícies das construções.

Qual a melhor inclinação e orientação do painel solar?

Para não perder eficiência dos módulos fotovoltaicos e melhorar a captação de energia solar, a inclinação dos painéis é uma questão muito relevante. No caso do Brasil, localizado no hemisfério sul da Terra, o painel solar instalado na sua residência deve ter a face orientada para o norte verdadeiro (que não é o mesmo Norte dado pela bússola). Para países do hemisfério norte, o painel solar deve estar orientado para o sul verdadeiro.

Em relação ao angulo de inclinação, este deve ser igual à latitude do local em que o sistema fotovoltaico será instalado. No entanto, variações pequenas na inclinação não diminuem de maneira significativa a energia gerada, sendo que uma variação de 10° para mais ou para menos em relação ao valor da latitude não irá alterar a captação de radiação solar. Para regiões muito próximas a linha do Equador, a inclinação mínima deve ser de 10°.

Devido ao movimento aparente do Sol ao longo das estações do ano, existem controles que orientam os módulos para acompanhar o movimento solar, estes controles podem ser manuais ou automáticos.

Quais os componentes de um sistema fotovoltaico?

• Bloco gerador: composto pelos módulos fotovoltaicos, cabos e por uma estrutura de suporte;
• Bloco de condicionamento de potência: composto por conversores, inversores de tensão, retificadores, controladores de carga, seguidor de ponto de potência máxima, diodos de bloqueio e de passagem;
• Bloco de armazenamento (opcional para sistemas conectados à rede): composto por baterias

O bloco gerador deve ser instalado no telhado da edificação. Os blocos de armazenamento e de condicionamento de potência devem ser instalados em um local coberto, protegido e de fácil acesso.

É sempre necessária a utilização de equipamentos de proteção para realizar a instalação dos painéis fotovoltaicos como: corda, capacete e estruturas seguras e fixas para prender a corda.