Energia Solar e Suas Aplicações Sem Segredos

Sistemas de geração elétrica através de módulos solares fotovoltaicos tem sido utilizados globalmente, sobretudo pela facilidade de sua instalação, versatilidade, durabilidade e manutenção praticamente inexistente. A garantia de geração com rendimento maior que 80% em módulos solares são acima de vinte e cinco anos, mas sua duração supera e  muito mais esse tempo.     A modularidade do gerador fotovoltaico está na sua simplicidade de aumentar a quantidade de painéis ou na sua redução, adaptando-se a geração e consumo pretendido. Simplificando, pode-se iniciar com um modulo e ir aumentando conforme a necessidade, teoricamente. Ao interligar ou desconectar partes do sistema, tem-se um gerador desde pequenos equipamentos até sistemas com potencias de Megawatts (1 MW = 1 milhão de Watts) para atender a cidades, por exemplo.      A geração elétrica se dá quando o painel é exposto à luz (direta ou indireta) e há três "arquiteturas" sendo fornecidas comercialmente dentro das tecnologias presentes:   a) A primeira é a "Off-Grid": um sistema autônomo, que opera independente de outra fonte geradora que não seja o Sol e  utiliza-se baterias para acumular e fornecer energia, mesmo à noite. É composto pelo módulo (painel) solar, bateria, controlador de carga e inversor caso tenha de fornecer energia em corrente alternada.   b) A segunda é o "On-Grid":  sistema solar conectado à rede elétrica publica. Este sistema gera a energia durante o dia e injeta o excedente na rede. À noite, sem geração nos painéis, passará a consumir diretamente da rede, invertendo e importando a eletricidade. É composto por painéis solares e o inversor.   c) A terceira é a que chamamos de "Grid-Tie", ou Híbrida: É um sistema solar com mais de uma fonte de geração de energia, compartilhando a fotovoltaica com outra, que pode ser eólica, PCH e também conectado à rede publica. O sistema prioriza a uma fonte de energia, carrega baterias, como back-up e pode ser bidirecional (importador e exportador, como o On-Grid ou simplesmente importador, passando a consumir da segunda fonte se for à noite e se as baterias estiverem por se esgotar. É composto pelos módulos solares, baterias, controlador de carga e inversor.

A ENERGIA SOLAR PODE SER USADA PARA FORNECER ELETRICIDADE EM LOCAIS ONDE JÁ EXISTE REDE ELÉTRICA ?       Sim. Sistemas "On-Grid" e o "Grid-Tie" tem a conexão com a rede elétrica, bidirecional (importador e exportador) no primeiro caso ou opcionalmente unidirecional (importador) no segundo. O Grid-Tie pode ser uni ou bidirecional.     Geradores fotovoltaicos podem ter as mais variadas aplicações, não somente na substituição da fonte de energia, mas como redundância, back-up, evitando paradas de sistemas específicos como equipamentos científicos, de segurança, vigilância, comunicação, etc...     O fornecimento de energia a sistemas dedicados, dentro de aplicações especificas, são muito úteis e possivelmente menos sujeitos a falhas do que interligados a uma rede distribuída.	QUAIS TIPOS DE APARELHOS PODEM SER ALIMENTADOS DIRETAMENTE NO SISTEMA SOLAR?   Praticamente todos, com a correta adequação. Em razão do sistema fotovoltaico produzir energia em corrente contínua, a primeira adequação é quanto à corrente. Para o consumo em AC, há a necessidade de adicionar o Inversor que transforma a corrente contínua (direta) em senoidal (alternada).       Da mesma forma, há a compatibilização da tensão, da tensão gerada pelo sistema à tensão de consumo.     Equipamentos fabricados para automóveis, ônibus, caminhões,  embarcações, etc..podem ser, em geral,  ligados em sistemas solares sem o uso do inversor.   Sistemas On-Grid operam normalmente em corrente alternada e tensões desde 110 até 440 V.
COMO FAZER PARA ALIMENTAR ELETRODOMÉSTICOS QUE FUNCIONAM EM CORRENTE ALTERNADA ? Para alimentar aparelhos de corrente alternada, como explicado acima, é necessário usar um inversor, que transformará a tensão para 110V ou 220V por exemplo e a corrente do sistema solar em alternada (AC).   É importante ressaltar que nesse processo de transformação sempre ocorre uma perda de energia.	POR QUE ÀS VEZES A BATERIA SE DESCARREGA?      A capacidade de fornecimento de energia de um sistema solar Off-Grid é definido no seu dimensionamento. O sistema deve atender ao consumo planejado (Watts ou Quilo "Kilo_Watts") e a autonomia com alguma margem de segurança. Se o consumo for noturno, e este exceder à geração produzida pelos painéis, aquela faltante será fornecida pelas baterias, provocando sua  descarga.   Para o sistema  solar funcionar com eficiência e máxima confiabilidade, é importante dimensioná-lo, definindo sua capacidade de consumo, horas medias de geração e devemos ter excedentes para guardar em acumuladores (baterias).    Ao avaliar a insolação de inverno e a do verão, verá que há diferenças, sem esquecer as mudanças da Natureza. A reserva de segurança atenderá a energia faltante e a imprevistos.    O usuário deve saber também, que em um sistema a baterias, a reserva é limitada e deve cuidar para que o consumo da energia permaneça dentro dos limites para o qual foi dimensionado.    Se o consumo aumenta, adiciona-se mais painéis e baterias.   Quando há falha de fornecimento da bateria, e repetições com frequência, cabe avaliar o dimensionamento e a vida útil dela, desde um aumento da capacidade de armazenamento (mais baterias) ou de geração (mais painéis) até a troca se forem usadas, será a solução.     Outra opção é avaliar o uso de sistemas híbridos como o caso do Grid-Tie.
QUAIS AS PRINCIPAIS RECOMENDAÇÕES PARA IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA DE ENERGIA SOLAR?     Ao avaliar a aquisição e instalação um sistema solar, deve-se ter em conta que ele é um investimento e não um gasto, ou seja, há um retorno do investido se reduz a despesa com a energia da rede publica ou de outro gerador de energia.    Para se fazer um bom investimento, levante sua necessidade, quantifique o consumo elétrico (após as melhores praticas de racionalização do uso) e dimensione o gerador solar para atender às necessidades, sem excessos.     Escolha a melhor arquitetura que o atende. Na maioria das vezes, poderá optar por mais de um tipo, pois o "On-Grid" é uma excelente opção para redução de despesa, mas não como segurança do fornecimento.    O Off-Grid é uma solução para locais sem rede de energia ou de fornecimento precário, além de não exigir grandes gastos com infraestrutura.    O Grid-Tie é uma ótima solução, todavia é o maior investimento também. Sem esquecer que o gerador solar não se compõe somente do painel e inversor, há os acessórios, suportes, caixas de junção, proteções, cabos e conectores. Por isso, procure profissionais especializados para ajuda-lo no projeto e instalação.     Quanto mais racional for o projeto, mais rápido será o retorno do seu investimento.	QUAIS SÃO AS APLICAÇÕES MAIS USUAIS DE SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO?    Encontramos inúmeras instalações e a tecnologia solar pode ser aplicada em quase todas as atividades humanas. Exemplos: Eletrificação geral: residências, comercio e industria, sobretudo na zona rural; Energia continua para equipamentos eletrônicos em geral; Sinalização náutica, ferroviária, aeronáutica e terrestre; Nas telecomunicações, satélites, torres e estações remotas; Em iluminação pública; Na iluminação de emergência em prédios, residências, fábricas, hospitais, etc... Em automóveis elétricos, motor home e embarcações; Para sistemas de segurança; Em cercas elétricas; No bombeamento para irrigação, microaspersão, gotejamento, hidropônica, poços. Estações de monitoramento ambiental. Proteção catódica contra corrosão de estruturas metálicas (oleodutos, gasodutos, torres de linhas de transmissão, etc.) Instalado diretamente em geladeiras, sistemas de tratamento de água, esgoto e ar.
QUAIS OS CUIDADOS NA INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE UM SISTEMA DE ENERGIA SOLAR?        É altamente recomendável, tanto na instalação como na manutenção a contratação de um profissional especializado.    Sistemas On-Grid requerem projeto e homologação da distribuidora de energia de sua região. As instalações feitas sobre telhados, requerem equipamentos especiais de segurança e pessoal treinado para trabalhos em altura.    As conexões em DC devem respeitar as polaridades nos equipamentos que compõem o sistema. Painéis solares devem ser cobertos na instalação, evitando a geração de energia enquanto em instalação. O uso de ferramentas isoladas e secas é um cuidado necessário, assim como proteções (EPIs).    Apesar da baixa tensão e corrente de um painel solar, ao interconectar vários deles, sua potencia será somada e juntos terão um grande potencial que deverá ser considerados.    Sistemas com baterias merecem um cuidado redobrado. Nunca curto-circuite os polos de uma mesma bateria. Sempre coloque-as em ambiente ventilado e à sombra, nunca expostas à altas temperaturas.    Em condições normais de uso, o sistema solar não requer manutenção constante, mas recomendamos vistorias periódicas, limpeza de contatos, cabos e pólos de baterias. A limpeza do vidro de um painel solar deve ser feita regularmente, usando pano, água e sabão neutro (não use abrasivos).

Aplicações típicas de Painéis Fotovoltaicos
Casa Modelo - poste de iluminação	Residencial - iluminação interna  e externa	Instalação para segurança	Instalação em  industria
Fachada, iluminação e bombeamento	Instalação industrial	Instalação em edifícios	Estação Solar - Central de geração