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Tipos de Sistema

Esses são os tipos de sistemas de energia usados hoje em dia.

  1. O painel solar no telhado da casa gera energia elétrica (em corrente continua) quando a Luz do Sol bate nele.
  2. A energia gerada pelo painel solar passa por um inversor solar que alterna a corrente continua para alternada e, equaliza com a frequência da sua residência. (60Hz). Desta forma a energia solar esta agora igual a da rede elétrica.
  3. A energia sai do inversor e é conectada na rede de energia da sua casa, normalmente o sistema é conectado no quadro de luz.
  4. Essa energia vai sendo utilizada pelas luzes da casa, eletrodomésticos e tudo o que consome energia que esteja conectado na tomada. Se não tiver sol suficiente o resto da energia é fornecido pela Distribuidora de energia. (Você nem percebe a diferença!)
  5. Se a sua casa gerar mais energia solar do que esta consumindo naquele momento a energia extra vai para a rede da distribuidora e gera um “crédito de energia” para você. (esse crédito tem 60 meses de validade e será usado automaticamente se você gerar menos energia do que esta consumindo. Ex: um dia de muita chuva)

SISTEMAS ISOLADOS – OFF-GRID

Os sistemas isolados ou autônomos para geração de energia solar fotovoltaica são caracterizados por não se conectar a rede elétrica. O sistema abastece diretamente os aparelhos que utilizarão a energia e são geralmente construídos com um propósito local e específico. Esta solução é bastante utilizada em locais remotos já que muitas vezes é o modo mais econômico e prático de se obter energia elétrica nestes lugares. Exemplos de uso são sistemas de bombeamento de água, eletrificação de cercas, geladeiras para armazenar vacinas, postes de luz, estações replicadoras de sinal, etc.

A energia produzida é armazenada em baterias que garantem o abastecimento em períodos sem sol.

Os sistemas isolados de geração de energia solar fotovoltaica, de maneira simplificada, são compostos de quatro componentes:

  • Painéis solares ou placas solares:

São o coração do sistema e geram a energia elétrica que abastece as baterias. Tem a propriedade de transformar a radiação solar em corrente elétrica contínua. Um sistema pode ter apenas um painel ou vários painéis interligados entre si.

  • Controladores de carga:

São a válvula do coração e garantem o correto abastecimento das baterias evitando sobrecargas e descargas profundas, aumentando sua vida útil.

  • Inversores:

São o cérebro do sistema e tem a função de transformar corrente continua (CC) em corrente alternada (AC), e levar a tensão, por exemplo, de 12V para 127V. Em alguns casos pode ser ligado a outro tipo de gerador ou à própria rede elétrica para abastecer as baterias.

  • Baterias:

São o pulmão do sistema e armazenam a energia elétrica para ser utilizada nos momentos em que o sol não esteja presente e não haja outras fontes de energia.

 A usina solar, também conhecida como parque solar, é um sistema fotovoltaico de grande porte (sistema FV) projetado para a produção e venda de energia elétrica. As usinas de energia solar se diferenciam dos sistemas fotovoltaicos instalados em casas e indústrias pois elas fornecem energia em alta tensão para fins de distribuição e não para o autoconsumo.

 

O QUE É UMA USINA SOLAR

A usina solar, também conhecida como parque solar, é um sistema fotovoltaico de grande porte (sistema FV) projetado para a produção e venda de energia elétrica. As usinas de energia solar se diferenciam dos sistemas fotovoltaicos instalados em casas e indústrias pois elas fornecem energia em alta tensão para fins de distribuição e não para o autoconsumo.

A produção de energia da usina de energia solar vem dos painéis fotovoltaicos que convertem a energia do sol em energia elétrica para ser vendida para a rede.

A maioria das usinas de energia solar no mundo são construídas sobre o solo. Elas são na sua maioria fixas, mas também podem ser construídas com os chamados “trackers”, seguidores solares que acompanham o movimento do sol. Embora as usinas montadas em sistema de rastreamento aumentam a produção de energia elétrica, também aumentam o custo de operação e manutenção da usina solar.

 

COMO FUNCIONA UMA USINA SOLAR

Os painéis solares produzem energia elétrica em corrente continua, portanto, eles precisam de um inversor solar para converter esta energia em corrente alternada (A corrente alternada é a energia que você consome na sua casa ou empresa).

Os inversores entregam a energia produzida pelos painéis fotovoltaicos em até 380Volts. Para a transmissão de energia nas linhas de alta tensão é preciso de uma tensão bem mais alta que isso, portanto utilizam-se transformadores para elevar a tensão para 13.800Volts, 69.000Volts, 138.000Volts e até acima de 230.000Volts.

A eletricidade produzida pela usina de energia solar é então transmitida pelas redes de transmissão de energia e distribuída pelas distribuidoras de energia para o uso em sua casa ou empresa.

 

BENEFÍCIOS DA USINA SOLAR

As usinas de energia solar produzem energia limpa e renovável a partir da luz do sol. Embora o seu investimento inicial seja alto a manutenção é baixíssima, a vida útil é muito longa (mais de 30 anos) e o sol não custa nada. Se o governo estivesse investindo nesta fonte de energia desde 2001 quando houve a primeira grave crise de energia (“o apagão”) hoje as nossas contas de luz não estariam subindo tanto devido a falta de chuva e o uso desenfreado das poluentes e caras usinas termoelétricas.

 

A MAIOR USINA SOLAR DO MUNDO

A maior usina solar do mundo ficou pronta em Junho de 2015 e encontra-se nos Estados Unidos. É um projeto de 579.000kWp (579MWp) instalado perto de Rosamond na Califórnia. Ela na verdade consiste em 2 usinas juntas e utilizam 1.700.000 painéis fotovoltaicos, ocupando uma área no deserto de aproximadamente 13km².

 

COMO FUNCIONA O SISTEMA FOTOVOLTAICO COM BACK-UP DE BATERIAS

Os painéis fotovoltaicos podem ser usados de diversas formas, uma delas cada vez mais requisitada devido constantes faltas de energia é o sistema fotovoltaico conectado na rede elétrica com um back-up de baterias para energia solar.

De uma forma simples, ele funciona exatamente como o tradicional sistema fotovoltaico conectado a rede, porém, utiliza um banco de baterias para quando faltar energia.

 

  1. Os Painéis solares transformam a luz do sol em energia elétrica (CC – Corrente Continua).
  2. O controlador de carga controla o carregamento da Bateria.
  3. A bateria armazena a energia produzida pelos painéis solares.
  4. O inversor solar transforma a energia de CC (Corrente Continua) em energia para a sua casa (CA – Corrente Alternada).
  5. A energia passa pelo quadro de luz e alimenta tudo o que estiver plugado na tomada consumindo energia elétrica.
  6. O excesso de energia que você produz durante o dia vai para a rede da distribuidora. Essa energia que você mandou para a rede elétrica da distribuidora vira um crédito de energia que será usado para abater o seu consumo durante a noite ou em algum mês que você consuma mais energia do que produziu com o seu sistema fotovoltaico. (Leia sobre a regulamentação dos créditos de energia solar)
  7. Quando você não produz energia suficiente com os seus painéis solares, por exemplo durante um dia muito chuvoso, você utiliza normalmente a energia da distribuidora.

Quando temos uma falta de luz em nossa rua, o sistema fotovoltaico com back-up de baterias será isolado automaticamente da rede elétrica e a sua casa terá energia por um determinado número de horas de acordo com o tamanho do seu banco de baterias:

  1. Painel Solar produz energia com a luz do Sol
  2. Controlador de carga carrega a bateria
  3. A energia produzida pelos painéis solares é armazenada na bateria
  4. O inversor solar transforma a energia da bateria em 110/220V
  5. O quadro de luz distribui a energia para a casa.

 

PERGUNTAS FREQUENTES SOBRE O SISTEMA FOTOVOLTAICO COM BACK-UP DE BATERIAS

  • Quanto tempo de energia o back-up de baterias aguenta?

Isso varia de acordo com a quantidade de baterias que você tem e quanta energia você vai consumir.  Normalmente faz-se uma ligação específica no quadro de luz para que o banco de baterias alimente somente o que é realmente necessário como, por exemplo, as luzes nos equipamentos mais importantes: a geladeira, o freezer, o modem de internet e um computador.

  • Quanto custa o sistema fotovoltaica com back-up de baterias?

Depende do tamanho (potência do sistema) e quantidade de baterias (autonomia). Em média ele custa de 30 a 50% mais do que um sistema fotovoltaico normal variando com a quantidade de baterias que você precisa (veja quanto custa a energia solar). Quanto mais horas de autonomia, por consequência mais baterias, maior será o investimento inicial.

  • Todos os inversores de energia solar podem ser usado em um sistema com back-up?

Não precisa ser um Inversor Solar específico para esses sistemas. Ele tem que poder trabalhar tanto conectado na rede quanto isolado da rede elétrica.

  • O custo de manutenção é maior que o de um sistema tradicional?

Um pouco maior, variando principalmente de acordo com o tipo de baterias que você usar. Ex: Se você utilizar baterias de carro você vai ter que trocar aquelas baterias a cada 2-3 anos e isso vai encarecer a manutenção. Caso você opte por usar uma bateria melhor, que dure 10 anos, o custo da manutenção não aumenta tando mas o seu investimento inicial será maior pois estará comprando baterias especiais para durarem mais.

VANTAGENS E DESVANTAGENS

A principal Vantagem do sistema fotovoltaico com back-up de baterias é que quando acaba a luz na rua você ainda tem por algumas horas a energia na sua casa ou empresa.