Componentes do Sistema Solar Fotovoltaico: Cabos

Descubra as funções dos diferentes tipos de cabos necessários a um sistema de energia solar

Um sistema de energia solar fotovoltaico (também chamado de “sistema de energia solar” ou mesmo “sistema fotovoltaico”) é um modelo em que os componentes de seu kit funcionam de forma a realizar a captação da energia solar, e sua conversão em eletricidade. A energia produzida pode ser então utilizada no abastecimento da rede elétrica em larga escala, como acontece em usinas solares (setor energético comercial), mas também pode ser gerada em escalas menores, residenciais (energia solar para utilização doméstica). Além do sistema solar para geração de energia elétrica, há também aquele para energia térmica, que tem por objetivo a utilização da radiação solar para o aquecimento de água.

Os sistemas de energia solar fotovoltaica possuem alguns componentes básicos, agrupados em três diferentes blocos: o bloco gerador, o bloco de condicionamento de potência e o bloco de armazenamento. Cada grupo é formado por componentes com funções específicas.

• Bloco gerador: painéis solares; cabos; estrutura de suporte.
• Bloco de condicionamento de potência: inversores; controladores de carga.
• Bloco de armazenamento: baterias.

Já sabendo como funcionam os painéis solares, podemos agora falar dos cabos, ou seja, a fiação do sistema.

A fiação do sistema é o que interliga seus componentes, promovendo o fluxo de energia entre eles, para que seja possível que você utilize a energia solar em forma de energia elétrica.

As especificações dos tipos de cabos a serem utilizados vão depender de qual for a variação de painel solar a ser instalado. Deve-se levar em conta também as distâncias entre os componentes do sistema, sabendo que há uma distância máxima permitida entre dois pontos a serem conectados que, quando ultrapassada, provoca uma queda de tensão que minimiza a eficiência do sistema. Assim, vale lembrar que o indicado é sempre buscar situar os componentes nas menores distâncias possíveis, para minimizar as perdas energéticas durante o trajeto.

Instalação

Para a instalação dos cabos, são necessários materiais de fixação apropriados, que devem ser resistentes aos agentes atmosféricos, como chuvas e ventos. As opções mais baratas destes materiais de fixação são as braçadeiras.

Cabos de módulo ou de fileira

Com o objetivo de garantir proteção contra falhas e curto-cicuitos, estes são cabos condutores que têm a função de conectar os módulos individuais do gerador e a caixa de junção, que permite a corrente, produzida pelas células fotovoltaicas, seja dirigida ao restante do sistema. Para entender melhor o que são os módulos, veja a imagem abaixo:

Cabo principal DC

Este é o cabo que realiza a ligação entre a caixa de junção do gerador e o inversor. Estes cabos são sensíveis à radiação ultravioleta e, por esse motivo, o mais indicado é que a caixa de junção seja instalada em ambientes internos. Caso não haja essa opção, há a necessidade de entubar estes cabos para protegê-los de serem danificados.

Cabo do ramal AC

É o cabo que liga o inversor à rede receptora, por meio de um equipamento de proteção.

Os condutores elétricos, fios ou cabos, devem ser feitos de cobre, com isolamento termoplástico (plástico que, a determinada temperatura, sofre um aumento em sua maleabilidade, permitindo que ele seja moldado).

Certifique-se

Lembre-se de garantir que os componentes utilizados tenham a certificação do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro), que realizou a implementação da Portaria n.º 357 em 2014, com o objetivo de estabelecer regras para os equipamentos de geração de energia fotovoltaica.

O tempo de retorno do investimento, no sistema fotovoltaico é variável, e depende da quantidade de energia que o imóvel demanda. Apesar disso, a vantagem do sistema caseiro é a economia: uma vez atingido este tempo de retorno, a conta de energia não precisará mais ser paga. Energia do sol que se transforma em eletricidade “grátis”! Uma boa grana pode acabar indo para a poupança em vez de ser gasta sem trazer muitos benefícios.

Além da energia solar fotovoltaica ser considerada limpa por não gerar resíduos, ela é também um dos recursos renováveis mais promissores no Brasil e no mundo, pois causa impactos ambientais mínimos e reduz a pegada de carbono dos consumidores - estarão minimizando suas emissões ao optar por uma forma de obtenção de energia de baixo potencial danoso.

Infelizmente, ainda há poucos incentivos e linhas de financiamento desse tipo de energia no Brasil, que são ainda de difícil acesso e pouca aplicabilidade. Espera-se que, com a subida do consumo de sistemas de energia fotovoltaica, surjam novos incentivos, mais aplicáveis e acessíveis à habitação comum.

Componentes do Sistema Solar Fotovoltaico: Inversores

O cérebro do sistema de energia solar

Um sistema de energia solar fotovoltaico (ou “sistema de energia solar” ou mesmo “sistema fotovoltaico”) é um modelo em que os componentes de seu kit funcionam de forma a realizar a captação da energia solar, e sua conversão em eletricidade. A energia produzida pode ser então utilizada no abastecimento da rede elétrica em larga escala, como acontece em usinas solares (setor energético comercial), mas também pode ser gerada em escalas menores, residenciais (energia solar para utilização doméstica). Além do sistema solar para geração de energia elétrica, há também aquele para energia térmica, que tem, por objetivo, a utilização da radiação solar para o aquecimento de água.

Os sistemas de energia solar fotovoltaica possuem alguns componentes básicos, agrupados em três diferentes blocos: o bloco gerador, o bloco de condicionamento de potência e o bloco de armazenamento. Cada grupo é formado por componentes com funções específicas.

• Bloco gerador: painéis solares; cabos; estrutura de suporte.
• Bloco de condicionamento de potência: inversores; controladores de carga.
• Bloco de armazenamento: baterias.

Se os painéis solares são o coração do sistema “bombeando” a energia, os inversores são o cérebro.

Componentes integrantes do segundo bloco (o de condicionamento de potência), os inversores têm a função de transformar a corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA), ajustando a tensão conforme a necessidade, podendo ainda carregar baterias, desde que associados a um gerador. Mas o que são correntes contínuas e alternadas?

Correntes

Correntes elétricas nada mais são do que um fluxo de elétrons, que são partículas que carregam energia, que passam por um fio. Algo parecido com o fluxo de água no interior de uma mangueira, por exemplo.

Esses elétrons, quando se movimentam em um sentido único, formam uma corrente contínua (CC). Em situações onde o sentido dos elétrons se altera, trata-se de corrente alternada (CA).

Em casos onde há sistemas solares fotovoltaicos conectados à rede (grid-tie), os inversores possuem ainda a finalidade de sincronizar o sistema com a rede pública de eletricidade, fazendo com que a energia solar produzida seja fornecida exatamente como a que recebemos da rede elétrica.

Outra diferença entre os dois tipos consiste na capacidade de transmitirem a energia para longas distâncias, sem que hajam perdas. Neste caso, quando a energia é direcionada por uma CA, ela não sofre muitas perdas, pois esta configuração permite maiores tensões da corrente, podendo assim alcançar maiores distâncias sem perder força no trajeto. Na CC, por outro lado, o desperdício de energia é muito grande.

Novidade

Há ainda um tipo novo de inversor para sistemas conectados à rede(grid-tie), uma tecnologia que tem sido cada vez mais aceita e utilizada: os microinversores. Diferente dos inversores tradicionais, há um microinversor conectado a cada um dos painéis solares. Possuindo as mesmas proteções que os tradicionais, os microinversores ainda apresentam as vantagens de terem maior eficiência, maior vida útil e maiores facilidades de instalação e manutenção.

Vida útil

Os inversores tradicionais possuem uma vida útil que vai de aproximadamente dez anos a 15 anos, enquanto os microinversores têm uma vida útil maior - podem resistir até 25 anos.

Meu sistema precisa de um inversor?

Considerando que os painéis solares fornecem energia em forma de CC - além das baterias também receberem e fornecerem nessa mesma forma de corrente - a utilização do inversor só pode ser dispensada para pequenos sistemas que trabalhem com essa configuração, pois a maioria dos aparelhos eletrônicos utilizam CA e exige a utilização deste dispositivo.

Componentes do Sistema Solar Fotovoltaico: Estruturas de Suporte

Já pensou em uma maneira mais sustentável de se obter energia? Uma das fontes alternativas e renováveis que está crescendo e ganhando cada vez mais espaço entre os brasileiros é a solar. O Brasil é um excelente mercado para o setor energético, pois a radiação solar média que incide sobre a superfície do país é de até 2300 quilowatt-hora por metro quadrado (kWh/m²), conforme o Atlas Solarimétrico da Cepel.

Apesar de alguns incentivos à utilização deste tipo de energia renovável (importante por possibilitar uma diminuição das preocupações em relação aos reservatórios das usinas hidrelétricas, que nos últimos anos têm sofrido com a falta de chuvas e com o excesso de sol), ainda podem ser observadas algumas dúvidas nos consumidores e interessados em aplicar esse sistema em suas residências ou em suas empresas. Como ele funciona? Qual o custo de sua instalação? O retorno financeiro é vantajoso? Onde comprar? As perguntas são muitas. Bem, vamos às respostas!

Um sistema de energia solar fotovoltaico (ou “sistema de energia solar” ou mesmo “sistema fotovoltaico”) é um modelo em que os componentes de seu kit funcionam de forma a realizar a captação da energia solar, e sua conversão em eletricidade. A energia produzida pode ser então utilizada no abastecimento da rede elétrica em larga escala, como acontece em usinas solares (setor energético comercial), mas também pode ser gerada em escalas menores, residenciais (energia solar para utilização doméstica). Além do sistema solar para geração de energia elétrica, há também aquele para energia térmica, que tem, por objetivo, a utilização da radiação solar para o aquecimento de água.

Os sistemas de energia solar fotovoltaica possuem alguns componentes básicos, agrupados em três diferentes blocos: o bloco gerador, o bloco de condicionamento de potência e o bloco de armazenamento. Cada grupo é formado por componentes com funções específicas.

• Bloco gerador: painéis solares; cabos; estrutura de suporte.
• Bloco de condicionamento de potência: inversores; controladores de carga.
• Bloco de armazenamento: baterias.

Características

As estruturas de suporte fazem parte do primeiro grupo, e são aqueles itens instalados para dar sustentação aos demais, além de promover o agrupamento dos módulos do painel solar, interligando-os de forma simples. Há diversos tipos de estruturas, pois elas dependem de algumas variáveis, como modelo, inclinação, local da instalação e material do qual o painel é formado.

Materiais

Geralmente são estruturas metálicas (alumínio ou aço inox) ou madeira, utilizadas para a fixação dos módulos dos painéis nos telhados (rooftop) ou no solo.

Se por acaso o suporte for feito de um metal diferente daquele que constitui os pontos de fixação dos painéis (pontos que fixarão os painéis aos suportes), deve-se tomar o cuidado de isolá-los uns dos outros, impedindo assim a chamada corrosão galvânica, que ocorre quando metais ou ligas com potenciais eletroquímicos diferentes são acoplados um ao outro.

Modelos

O tipo de estrutura de suporte escolhido influencia na taxa de obtenção de energia. Alguns desses tipos de estruturas são:

• Estrutura metálica com inclinação fixa

É o tipo de estrutura que demanda menores esforços para ser instalada e menores gastos com manutenções. Prática, ela é ideal para sistemas solares residenciais. Para este tipo, é calculada uma inclinação ótima (inclinação sob a qual os painéis solares receberão uma maior incidência de radiação solar e menores interferências), para a qual é fixada a estrutura de suporte.

• Estrutura fixa com ângulo de inclinação ajustável

Este tipo de estrutura é mais eficiente, pois possibilita o ajuste do ângulo de inclinação, o que pode aumentar significativamente a produção anual de energia elétrica. Ou seja, com essa configuração, é possível alterar o ângulo de inclinação dos módulos, ajustando-os de acordo com o percurso do Sol ao longo do dia e também de acordo com as diferentes épocas do ano.

• Seguidores solares (trackers)

Os seguidores solares (em inglês, trackers) envolvem um mecanismo que pode se mover em um ou dois eixos, fazendo com que acompanhem o percurso solar tanto ao longo do dia, quanto ao longo do ano, permitindo que os módulos estejam sempre em uma orientação favorável para maiores absorções de radiação solar.

Apesar da vantagem da maior produção, esta tecnologia apresenta custos mais elevados que os das estruturas fixas por exigir motorização das bases e movimentação dos eixos, que além de demandarem maiores custos de manutenção, implicam em uma maior demanda de energia para a realização do movimento.

Cuidados

Além do isolamento dos metais (quando diferentes), alguns outros cuidados devem ser tomados para que a instalação ocorra da forma mais segura possível:

• As estruturas de suporte devem ser instaladas de maneira a resistir a intempéries, como ventos e chuvas, porém sem prejudicar a estabilidade da edificação, além de resistirem ao próprio peso dos painéis solares.
• Os painéis não devem sofrer danos pela dilatação térmica de seus suportes.
• Os suportes não devem comprometer o escoamento da água pelo telhado (sistema rooftop) e sua resistência estrutural.
• Os parafusos, porcas e anilhas utilizados na instalação devem ser de aço inoxidável.

Componentes do Sistema Solar Fotovoltaico: Baterias

A importância dele num sistema de energia solar fotovoltaico - O pulmão do Sistema.

Apesar de alguns incentivos à utilização deste tipo de energia renovável (importante por possibilitar uma diminuição das preocupações em relação aos reservatórios das usinas hidrelétricas, que nos últimos anos têm sofrido com a falta de chuvas e com o excesso de sol), ainda podem ser observadas algumas dúvidas nos consumidores e interessados em aplicar esse sistema em suas residências ou em suas empresas. Como ele funciona? Qual o custo de sua instalação? O retorno financeiro é vantajoso? Onde comprar? As perguntas são muitas. Bem, vamos às respostas!

Um sistema de energia solar fotovoltaico (também chamado de “sistema de energia solar” ou mesmo “sistema fotovoltaico”) é um modelo em que os componentes de seu kit funcionam de forma a realizar a captação da energia solar, e sua conversão em eletricidade. A energia produzida pode ser então utilizada no abastecimento da rede elétrica em larga escala, como acontece em usinas solares (setor energético comercial), mas também pode ser gerada em escalas menores, residenciais (energia solar para utilização doméstica). 

Além do sistema solar para geração de energia elétrica, há também aquele para energia térmica, que tem, por objetivo, a utilização da radiação solar para o aquecimento de água.

Os sistemas de energia solar fotovoltaica possuem alguns componentes básicos, agrupados em três diferentes blocos: o bloco gerador, o bloco de condicionamento de potência e o bloco de armazenamento. Cada grupo é formado por componentes com funções específicas.

• Bloco gerador: painéis solares; cabos; estrutura de suporte.
• Bloco de condicionamento de potência: inversores; controladores de carga.
• Bloco de armazenamento: baterias.

As baterias, componentes integrantes do bloco de armazenamento, são consideradas o pulmão do sistema fotovoltaico. Elas trabalham garantindo o fornecimento de energia para o sistema quando não houver energia solar.

Meu sistema precisa de baterias?

Todo sistema precisa de uma fonte alternativa de energia para momentos sem, ou com pouca energia solar, como os períodos noturnos e dias nublados ou chuvosos. Essa fonte alternativa pode ser a bateria, no caso de sistemas off-grid, e a própria rede de energia elétrica, para sistemas conectados à ela (on-grid).

Ou seja, se você pretende ter um sistema on-grid, ele não irá precisar das baterias, pois a compensação de energia será realizada pela própria energia da rede. Caso contrário, a utilização das baterias é indispensável.

É possível ainda dimensionar as baterias para suportarem determinados períodos sem sol. Imagine a seguinte situação: o seu sistema de alarme depende da energia gerada pelo sistema fotovoltaico. O sistema de alarme não poderá ter seu funcionamento prejudicado devido à alguns dias de chuva, certo? Assim, pode-se dimensionar a bateria para que se mantenha em cerca de sete dias de autonomia, por questões de segurança. Já para aplicações mais simples, pode-se dimensionar a bateria para suportar três dias sem sol.

Baterias que podem ser utilizadas em sistemas fotovoltaicos são as chamadas estacionárias ou de ciclo profundo, pois estas suportam grandes descargas de energia que uma bateria comum não suportaria.

• Baterias de carros devem ser evitadas!

Estas baterias foram desenvolvidas para que fornecessem grandes correntes em períodos curtos de tempo, como, por exemplo, durante as partidas do automóvel. Por esse motivo elas não são capazes de suportar descargas profundas sem que isso reduza sua vida útil.

• Baterias estacionárias comuns

Esse tipo de bateria permite o fornecimento de descargas profundas, são mais econômicas, e indicadas para sistemas pequenos. A vida útil pode variar entre quatro e cinco anos.

• Baterias OPzS

Geralmente utilizadas como sistema de energia alternativa, essas baterias possuem uma vida útil mais longa, sendo maior que dez anos. Por isso, o custo é um pouco mais elevado. Um cuidado a se tomar com baterias OPzS é onde situá-la. Essas baterias liberam gases explosivos, sendo necessário instalá-las em ambientes abertos. Além disso, outro cuidado que elas precisam se refere à reposição de água de tempos em tempos.

• Baterias de gel

Estas baterias são seladas de gel e não liberam gases, sendo possível que sejam instaladas em ambientes fechados. Indicadas e geralmente utilizadas em embarcações, estas baterias possuem vida útil superior a dez anos.

• Baterias AGM

São baterias que também não liberam gás e possuem ótimo desempenho. São mais caras, mas o período de vida útil superior a dez anos geralmente pagam seu investimento.

• Baterias lítio-íon

É um tipo de bateria recarregável muito utilizadas em equipamentos eletrônicos portáteis. Armazenam o dobro de energia que uma bateria de hidreto metálico de níquel (ou NiMH) e três vezes mais que uma bateria de níquel cádmio (ou NiCd). Outra diferença da bateria de íons de lítio é a ausência do efeito memória (não vicia), ou seja, não é preciso carregar a bateria até o total da capacidade e descarregar até o total mínimo, ao contrário da bateria de NiCd. Ela resiste menos que uma bateria normal mas do mesmo modo deve ser carregada e descarregada, sem o uso contínuo do carregador.

As baterias são as primeiras integrantes do sistema fotovoltaico a se desgastarem. Portanto, faça sua escolha conscientemente e, dentro do possível, sem considerar a dificuldade e custo de manutenção como fatores decisivos para a compra. Sistemas de energia solar fotovoltaica são projetados para durarem por longos períodos de tempo e, por esse motivo, economizar em baterias pode não ser uma boa ideia.

Sistema de energia solar é instalado em aldeias Munduruku, no Pará

Greenpeace instalou placas solares que garantem eletricidade autônoma. Placas abastecem freezers, lâmpadas de escola e rádio de comunicação.

Cacique Munduruku observa a instalação das placas solares. (Foto: Divulgação/ Otávio Almeida/ Greenpeace)

Uma novidade tecnológica tem mudado a rotina em duas aldeias da Terra Indígena Sawré Muybu, em Itaituba, no sudoeste do Pará. Os indígenas receberam sistemas de energia solar para garantir a eletricidade de forma autônoma.

As placas fotovoltaicas foram instaladas por ativistas do Greenpeace e fornecem energia para lâmpadas de espaços comunitários, para uma escola e para freezers, que antes só ficavam ligados seis horas por dia. Há uma placa também para o sistema de transmissão de rádio, usado pelos caciques para se comunicar entre as aldeias.

Antes das placas, a energia na aldeia era limitada, funcionava algumas horas por dia através de um gerador abastecido a diesel.

Ativistas fizeram oficina sobre energia solar na aldeia. (Foto: Divulgação/ Otávio Almeida/ Greenpeace)

Sustentabilidade

Os Munduruku lutam contra a construção da usina hidrelétrica de São Luiz do Tapajós, na região onde vivem. Para eles, a instalação das placas mostra que existem alternativas sustentáveis para garantir a energia.

“Não precisamos da barragem aqui. O governo vai ver que existe outra solução e que não carece destruir o nosso rio para ter energia no país”, disse o cacique da aldeia Dace Watpu, Valto Datie Munduruku.

Aprendizado

Durante o período de instalação do sistema, ativistas promoveram workshops com os indígenas, que se mostraram muito felizes e curiosos com a novidade. “Foi muito bem recebida. O cacique disse que já havia visto fotos de energia eólica, mas não da placa. Ele ficou emocionado, disse que o freezer vai poder ficar ligado 24h”, conta Thiago Almeida, da Campanha de Clima e Energia.

No workshop, os indígenas aprenderam como funciona o sistema, que eles mesmos vão poder fazer a manutenção. “Eles são muito curiosos e aprendem muito rápido. Eles aprenderam sobre o assunto e agora querem ver mais disso não só na aldeia deles, mas nas outras”, diz ainda Thiago Almeida.

Conheça a Máquina Solar que faz 15 litros de água potável por dia, durante 20 anos!

Uma empresa britânica inventou uma máquina chamada Desolenator, que pode transformar água salgada e outras fontes de água não-potável em água destilada pura, adequada para consumo humano. A crise da água limpa influenciou a empresa no desenvolvimento de uma solução, a fim de fornecer essa fonte vital para as pessoas.

Embora o Desolenator ainda ser um protótipo, esta invenção já foi premiada com o segundo lugar no programa Climate-KIC Accelerator. A concessão que a empresa ganhou está sendo usada para desenvolver ainda mais este produto. Além disso, uma campanha de financiamento público foi organizada para apoiá-lo, a meta de financiamento sendo 150 mil dólares. Até agora, um quarto disso foi levantado. Trazer água limpa para o mundo agora é possível!

Transformar água do mar em água potável nunca foi tão fácil. Esta invenção consegue gerar 15 litros de água potável por dia sem necessidade de uma fonte de energia convencional, apenas o sol. Além disso, outro grande aspecto é que esta máquina não precisa de um investimento extra ou consumíveis em tempo, e fornece uma casa com água limpa em até 20 anos.

Assista o vídeo:

Fonte: Off Grid Quest

Sistema Solar em Fazenda na cidade de Capitão Enéas no Interior de Minas é usado para tocar pivô central

Energia Solar Fotovoltaica no campo facilita a vida de agricultores rurais

Na região de Capitão Enéas, Minas Gerais foi implantado um sistema rural On-grid com capacidade para gerar 17,2kWp.

Sendo na época (2015) a segunda usina do mesmo tipo instalada na região. Toda energia gerada faz funcionar um pivô central utilizado para irrigação.

Proprietário da Fazenda Lagoa do São João, Dr. Joaquim Manuel de Oliveira informa que o investimento de R$ 160 mil deve ser recuperado em quatro anos. O engenheiro de produção, Matheus Bastos, cita que o sistema elétrico convencional apresentava consumo e custo elevados: “A expectativa é zerar o custo anual. Épocas com menor demanda de energia e maior produção geram créditos para outros momentos”.

Compreendendo todas as vantagens da energia solar fotovoltaica, o Sr. Joaquim Manuel, apostou na tecnologia e instalou em sua fazenda. Satisfeito com o investimento, hoje colhe lucros e vantagens.

“Por ser uma tecnologia limpa, que não causa danos ao meio ambiente, aconselha que todo produtor rural deveria ter uma usina fotovoltaica pelo fato do Brasil ser abundante em incidência solar”. Afirma Sr. Joaquim Manuel Oliveira.

Fazenda em Capitão Enéas utiliza energia solar para tocar pivô central

A Cemig tem investido para ampliar a sua atuação nessa área, já que existe expressivo aumento da demanda por novas ligações à sua rede de distribuição, principalmente públicos de áreas rurais.

Por Clésio Robert Caldeira

Eles afirmam que a energia solar atingirá as aldeias mais isoladas do país

Na primeira reunião do grupo de trabalho sobre segurança energética e electrificação rural, pelo deputado Rofilio Neyra (FP), com a participação de seu colega Martin Belaunde (SN) e funcionários do Ministério de Minas e Energia, bem como especialistas Colégio de Engenheiros do Peru, foi informado sobre o progresso do trabalho de eletrificação rural no país.

Conforme relatado por Antonio Ganoza, Jorge Suarez, Pablo Ponce de Leon, o Ministério de Minas e Energia tem um avanço de 92,1% nas áreas urbanas e 75% nas zonas rurais, deixando como compromisso com o 2017 acabamento 100%.

Esta energia solar fotovoltaica é um tipo de energia renovável obtida diretamente a partir da radiação solar por um dispositivo semicondutor chamada uma célula fotovoltaica ou um deposição de metal num substrato de chamada célula solar, o que significa um aumento de electrificação para aldeias remotas andinas rurais .

Por sua vez, o congressista de Ayacucho manifestou preocupação com a falta de atenção para as áreas andinas altas da região de Ayacucho, bem como o VRAEM, onde a eletrificação trifásica é solicitada.

"Vraem é uma área com potencial em produtos como cacau, café, barbasco e outros, que não podem ser industrializados devido à falta de energia trifásica. Queremos que o governo central implemente projetos a curto e médio prazo ", afirmou.

Congratulo-me também com o trabalho que é realizado em La Mar, Cangallo e no sul de Ayacucho, onde projetos de iluminação estão sendo realizados.

Ele disse que com os painéis solares, os beneficiários são as cidades mais remotas do país, principalmente das áreas de fronteira e da Amazônia. Nesse sentido, ele instou os profissionais a continuar promovendo esses projetos, a fim de ajudar a corrigi-los imediatamente para sua execução.

Fonte: Congresso da República

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.

GELO PARA AS COMUNIDADES ISOLADAS DA AMAZÔNIA

O tema pode causar estranheza à primeira vista para as pessoas que não conhecem a realidade de algumas regiões do estado do Amazonas. Afinal, por que estes lugares precisariam de gelo? Simples, existem muitas comunidades isoladas da Amazônia que não possuem acesso à energia elétrica e, portanto, têm grande dificuldades para conservar seus alimentos, grande parte produzidos por eles mesmos e que servem também como fonte de renda.

Agora, uma tecnologia inovadora promete ajudar os habitantes dessas regiões a melhorar suas qualidades de vida e aumentar suas rendas. Trata-se da instalação de máquinas de gelo feitas pelo Instituto Mamirauá, cujo funcionamento é garantido pela energia solar.

A tecnologia foi desenvolvida no Projeto Gelo Solar pelo Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo (IEE-USP).

"Esse é um dos diferenciais do projeto: transformar a radiação solar diretamente em gelo. Quando o sol nasce, a central já começa a gerar energia e automaticamente a máquina liga. Quando o sol se põe, a máquina desliga. Essa ideia é resultado de uma tese de doutorado na USP e agora a gente está conseguindo levar para o campo. Saiu da academia e agora chegou na comunidade", disse o pesquisador Aurélio Souza.

As primeiras três máquinas foram colocadas na comunidade de Vila Nova do Amanã, no município de Maraã, que já começou a sentir os benefícios com a produção de gelo na própria comunidade. As máquinas possuem capacidade para produzir até 90 quilos de gelo por dia.

O Projeto Gelo Solar foi o finalista do Desafio de Impacto Social Google Brasil e recebeu o prêmio de R$500 mil, permitindo que o Instituto Mamirauá que já está ajudando mais de 60 moradores da comunidade.

Antes das maquinações, os moradores da comunidade (e de muitas outras) precisam viajar até 15 horas de barco para vender seus produtos nos centros urbanos, gastando muito dinheiro pelo gelo que as embarcações vendem e diminuindo consideravelmente os lucros dos produtores. Com a máquina, a tendência é que as perdas caiam e as receitas aumentem.

O Instituto Mamirauá irá promover uma oficina com os moradores da comunidade para promover o uso da máquina até o final de setembro.

PURIFICADOR DE ÁGUA MOVIDO A ENERGIA SOLAR PARA POVOS INDÍGENAS

Água potável para comunidades indígenas e ribeirinhos do Amazonas: Ecolágua, um purificador de água movido a energia solar.

Povos que vivem na beira da maior bacia hidrográfica do mundo e não têm acesso à água limpa e potável. Não tinham, é verdade, mas boa para esse caso de saúde pública. E as comunidades ribeirinhas e as aldeias indígenas da bacia do Amazonas já têm uma esperança de que as doenças originadas da água infectada dos seus rios, não matem mais os seus habitantes.

Um pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), Roland Vetter inventou uma maneira, prática e rápida, de neutralizar os agentes microbianos ocorrentes nos rios amazônicos, o Ecolágua.

E como funciona? A invenção que consiste de uma caixa com filtro e luz ultravioleta tipo C que sai de um tubo de aço. A luz ultravioleta é usada para purificar as águas dos rios na Amazônia tornando-as potáveis, eliminando os agentes de várias doenças gastrointestinais causadores de mortes nas comunidades indígenas e ribeirinhas.

O purificador é capaz de purificar até 400 litros de água por hora e funciona com energia solar fotovoltaica gerada por 6 painéis solares, 2 delas para puxar a água do rio por uma bomba d’água e acumulá-la em um tanque de onde a água passará pelo filtro. As outras 4 abastecem uma bateria que mantêm acesa a luz violeta tipo C.

O efeito desinfetante da luz violeta tipo C é instantâneo e causa inviabilidade de multiplicação dos micro-organismos pois elimina o seu DNA. “Depois desses processos, a água está potável, livre de germes e pronta para o consumo” Vetter.

A caixa pesa 13 kg e tem um custo de produção de R$ 5 mil. Cada caixa tem potencial para purificar 400 l/h de água, o suficiente para abastecer todo o uso de água de 200 pessoas. Segundo o pesquisador, a duração das lâmpadas de ultravioleta é estimada em 3 anos.

Até o momento já foram instaladas unidades do Água Box em 19 comunidades do Amazonas e 8 aldeias indígenas.

A tecnologia do Ecolágua, anteriormente chamada de Água Box, foi patenteada em 2009 junto ao Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (Inpi).

O exército alemão compra usinas de energia solar de contêineres móveis

A Bundeswehr compra sistemas solares fora da rede com painéis solares de alto desempenho. Esses painéis são montados em projetos que permitem que você seja móvel, o que substituirá ou ajudará o trabalho de usinas a diesel. Unidades militares devem ter uma fonte de energia garantida. E, para isso, são usados ​​geradores a diesel. Substituir a geração de diesel na estação solar irá melhorar a segurança dos militares, reduzir o consumo de estoques de petróleo.

Os recipientes solares são sistemas prontos com baterias e sistemas de gestão de energia. Para usar a eletricidade do contêiner, basta remover os cabos para se conectar. A instalação e desmontagem não duram mais de uma hora. O contêiner protege os módulos contra tempestade de areia ou vandalismo.

O sistema utiliza as melhores realizações dos componentes, o que possibilita uma eficiência de 18,3%. Os painéis têm um revestimento que garante a ausência de brilho e outro filme ajuda a capturar mais luz. 

Cada contêiner solar tem uma potência máxima de 27 kW e pode armazenar 150 kWh de energia solar. Os contêineres podem ser interconectados, recebendo consideravelmente mais energia - você pode fornecer necessidades de megawatts de hospitais ou partes traseiras. O modelo mais pequeno do contentor é de 5,4 kW com uma capacidade de 15 kW * h. O custo da eletricidade é estimado em 13 centavos por quilowatt-hora.

O que é o sistema off-grid em energia solar?

Entenda tudo sobre os sistemas isolados da rede e suas aplicabilidades

Já pensou em uma maneira mais sustentável de se obter energia? Uma das fontes alternativas e renováveis que vem crescendo e ganhando cada vez mais espaço entre os brasileiros é a solar. O Brasil é um excelente mercado para o setor energético, pois a radiação solar média que incide sobre a superfície do país é de até 2300 quilowatt-hora por metro quadrado (kWh/m²), conforme o Atlas Solarimétrico da Cepel.

Um sistema de energia solar fotovoltaico (também chamado de “sistema de energia solar” ou ainda “sistema fotovoltaico”) é um modelo em que os componentes de seu kit funcionam de forma a realizar a captação da energia solar, e sua conversão em eletricidade. A energia produzida pode ser então utilizada no abastecimento da rede elétrica em larga escala, como acontece em usinas solares (setor energético comercial), mas também pode ser gerada em escalas menores, residenciais (energia solar para utilização doméstica). 

Além do sistema solar para geração de energia elétrica, há também aquele para energia térmica, que tem por objetivo a utilização da radiação solar para o aquecimento de água.

Apesar de alguns incentivos à utilização da energia fotovoltaica, que é um tipo de energia renovável (importante por possibilitar uma diminuição das preocupações em relação aos reservatórios das usinas hidrelétricas, que nos últimos anos têm sofrido com a falta de chuvas e com o excesso de sol), ainda podem ser observadas algumas dúvidas nos consumidores e interessados em aplicar esse sistema em suas residências ou em suas empresas. 

Como ele funciona? Qual o custo de sua instalação? O retorno financeiro é vantajoso? Onde comprar? As perguntas são muitas.

Para decidir como proceder em relação à compra dos componentes para seu sistema próprio de energia, a primeira coisa que se deve saber é que existem dois tipos de sistemas fotovoltaicos: os conectados à rede (chamados on-grid ou grid-tie) e os que são o foco desta matéria: os isolados da rede ou autônomos (off-grid).

Sistemas isolados (off-grid)

Com custos mais elevados que os sistemas on-grid, os sistemas isolados são caracterizados por não serem conectados à rede elétrica, ou seja, o sistema se auto-sustenta através da utilização de baterias.

Por esse motivo, esse sistema é completo, e inclui todos os componentes citados em nossas matérias anteriores, sendo eles divididos em três diferentes blocos, que são:

• Bloco gerador: painéis solares; cabos; estrutura de suporte.
• Bloco de condicionamento de potência: inversores; controladores de carga.
• Bloco de armazenamento: baterias.

O sistema off-grid é utilizado principalmente para propósitos locais específicos, como, por exemplo, bombeamento de água, eletrificação de cercas, de postes de luz, etc.

A energia produzida é também armazenada em baterias, que por sua vez garantem o funcionamento do sistema em períodos com pouco, ou mesmo ausentes, de luz solar, como dias nublados ou à noite. Ou seja, durante o dia, em momentos em que a produção de energia supera o consumo, este excesso é enviado ao banco de baterias para que, à noite, quando o consumo é maior que a produção, essa energia possa ser utilizada para abastecer a rede ligada ao sistema. 

Por não serem conectados à rede, em um sistema isolado, não se pode utilizar mais energia de forma contínua do que aquela que é produzida pelos painéis. 

Devido ao fato de as baterias serem a única fonte alternativa de energia para momentos ausentes de luz solar, é preciso dimensioná-las levando em conta as características climáticas do local e a demanda de energia sobre o sistema. Em outras palavras, é preciso calcular direitinho quanta energia será necessária à residência e levar em conta o clima local (pois pode acontecer de a localização ser mais propícia a dias chuvosos que ensolarados) para determinar qual a capacidade máxima de armazenamento de energia das baterias será necessária - assim, garante-se que o sistema não será interrompido, evitando que o local fique sem energia. 

Sistemas off-grid podem ainda ser de pequeno ou grande porte. Os de pequeno porte são aqueles que geram sua energia em menor escala, mas que ainda são independentes da energia elétrica convencional, vinda da rede. Algumas das vantagens desse tipo de sistema são: 

• Redução do consumo de combustíveis fósseis;
• Aumento da disponibilidade de energia,
• Redução de custos.

Esses sistemas, quando de pequeno porte, são geralmente indicados para a utilização em antenas de comunicação, monitoramento de radares, residências e empreendimentos em locais remotos. De forma geral, possuem capacidade energética que varia entre 1,5 quilowatt-pico (kWp) e 20 kWp.

Já os Sistemas off-grid de grande porte são indicados para aqueles clientes com altas demandas energéticas, e que assim como aqueles consumidores de pequeno porte, também estão situados em localizações de difícil acesso à rede. Estes locais, de forma geral, recebem altos índices de radiação solar, mas as fontes de energia mais comumente encontradas como as responsáveis pelo atendimento dessa demanda são os geradores movidos a gasolina ou diesel. 

Assim, as vantagens do sistema off-grid para empreendimentos de grande porte são: 

• Redução da dependência de combustíveis fósseis;
• Diminuição das emissões de gás carbônico;
• Redução de custos com transporte de combustíveis;
• Diminuição do risco de acidentes.

Sistemas de grande porte são comumente aplicados em minerações, fazendas, comunidades isoladas, e empresas com fábricas em áreas remotas. No geral, apresentam capacidade energética que vai de 1 megawatt-pico (MWp) a 20 MWp.

Alguns outros pontos positivos observados para o sistema off-grid de forma generalizada, são:

• Este tipo de sistema pode ser utilizado em localizações mais remotas, onde há dificuldade de se obter energia elétrica. São ainda desenvolvidos pesquisas e projetos para a instalação deste tipo de energia fotovoltaica em aldeias indígenas, possibilitando o acesso dessas comunidades à energia elétrica.
• Fornece a energia de forma constante e ininterrupta.

Além da energia fotovoltaica ser considerada limpa por não gerar resíduos para além das placas e não causar danos ao meio ambiente, ela é um dos recursos renováveis mais promissores no Brasil e no mundo, pois causa impactos ambientais mínimos e reduz a pegada de carbono dos consumidores - estarão minimizando suas emissões ao optar por uma forma de obtenção de energia de baixo potencial danoso.

O tempo de retorno do investimento, no sistema fotovoltaico, é variável, e depende da quantidade de energia que o imóvel demanda. Apesar disso, a vantagem do sistema caseiro é a economia: uma vez atingido este tempo de retorno, a conta de energia não precisará mais ser paga. Energia do sol que se transforma em eletricidade “grátis”! Você irá economizar uma boa grana, podendo colocá-lo na poupança em vez de ser gasta sem trazer muitos benefícios.

Lembre-se de garantir que os componentes utilizados tenham a certificação do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro), que realizou a implementação da Portaria n.º 357 em 2014, com o objetivo de estabelecer regras para os equipamentos de geração de energia fotovoltaica.

Infelizmente, ainda há poucos incentivos e linhas de financiamento desse tipo de energia no Brasil, que são ainda de difícil acesso e pouca aplicabilidade. Espera-se que, com a subida do consumo de sistemas de energia fotovoltaica, surjam novos incentivos, mais aplicáveis e acessíveis à habitação comum.

TANZÂNIA: COMO O KIT FOTOVOLTAICO OFF-GRID ESTÁ MELHORANDO A VIDA NOS PAÍSES EM DESENVOLVIMENTO

O seu desejo era manter-se informado sobre o que está acontecendo no mundo, assistindo o telejornal. Pena que onde mora, a eletricidade é considerada um artigo de luxo. Mas o velho agricultor que vive na Tanzânia, o Sr. Lusela Murandika, não desistiu de seu sonho e confiou na mais poderosa fonte de energia que a natureza nos oferece: o sol.

Durante anos, o senhor de 76 anos de idade, que vive na aldeia de Kanyala no norte da Tanzânia, teve que lidar com as dificuldades de estar a quase 100 km de distância da cidade mais próxima onde há energia elétrica.

Durante muito tempo alimentou sua pequena TV com um gerador a diesel, nada saudável, e gastando cerca de US$ 10 por mês para obter o combustível, dinheiro suficiente para comprar mais de 20 quilos de arroz em um país onde a renda per capita é de 695 dólares.

Mas no início deste ano, seguindo a sugestão de alguns amigos, Lusela investiu US$ 400 em um pequeno sistema fotovoltaico de 80 watts, que depois de tê-lo exposto durante todo o dia ao sol africano, Lusela conseguiu assistir a TV por duas horas. Um verdadeiro luxo!

O sistema não é realmente o máximo da eficiência, a bateria não é totalmente confiável, mas mesmo assim é muito melhor que o gerador muito poluente. E aqui, como na maior parte da África rural, não existem muitas opções.

Lusela está feliz por ter passado do gerador a diesel para o solar. O painel que alimenta sua TV está no telhado de sua casa, atrás da antena parabólica.

Ainda hoje, tanzanianos produzem 76% de sua energia necessária para aquecer e cozinhar alimentos utilizando carvão vegetal, madeira e outras biomassas. Portanto, têm necessidades muito maiores do que simplesmente acenderem a luz. Ali, a poluição do ar mata mais de 4 milhões de pessoas por ano, mais do que a AIDS e a malária juntas. Portanto, aumentar o acesso à energia limpa é literalmente uma questão de vida ou morte para estes povos.

De acordo com a Agência Internacional de Energia, 19% da população mundial vive sem acesso à eletricidade. Na África, esse número sobe para 58%. A grande maioria das pessoas que não tem acesso à energia está localizada nas áreas rurais.

Mas, assim como a revolução da telefonia móvel na África está reduzindo drasticamente a necessidade de uma rede fixa, a energia off-grid produzida com fotovoltaicos está gradualmente superando a rede elétrica.

Como Lusela, milhares de africanos que vivem no campo confiam na luz do sol. Basta pouco. Não há necessidade de instalar grandes parques solares no deserto do Saara, como tinha em mente a Alemanha. Existem uma série de kits fornecidos juntamente com painéis fotovoltaicos para conversores de energia e baterias que podem alimentar um par de lâmpadas, um pequeno aparelho eletrodoméstico ou um carregador de telefone. São dispositivos pequenos, mas muito potentes.

De acordo com o IEA, os sistemas off-grid, como este, serão responsáveis ​​por 20% da nova eletricidade produzida em 2030.

A energia fotovoltaica em pequena escala, é a chave para levar a luz para as áreas onde esta ainda está faltando.