O sol é a estrela central do sistema solar. Todos os outros corpos do sistema — inclusive a terra — giram em torno dele. Por ser uma fonte interminável de energia, ele permite a vida na terra e interage com diversos elementos. Foi devido a essas interações que, em 1839, Alexandre Edmond Becquerel pôde observar pela primeira vez o chamado efeito fotovoltaico. Esse efeito é a base para que hoje nós possamos produzir energia solar residencial.
A partir dessa descoberta, foi possível criar os painéis solares fotovoltaicos que, hoje, permitem que você consiga economizar em casa, produzindo sua própria energia elétrica. Mas, mesmo trazendo inúmeras vantagens, a geração de energia elétrica por meio do sol é relativamente nova, principalmente na aplicação residencial. Por isso, é normal surgirem dúvidas.
Pensando nisso, preparamos este post para ajudar você a entender um pouco mais sobre a energia solar residencial. Quer saber quais são os equipamentos necessários para a sua instalação, os custos e as vantagens desse sistema? Então, acompanhe:
O que é a energia solar?
Antes de falar propriamente da geração de energia no âmbito residencial, é preciso abrir um parêntese sobre o que é a energia solar. Pois bem, esse é um termo que designa a energia proveniente do sol em forma de luz e calor.
Atualmente, ela é aproveitada por diferentes tecnologias, que se encontram em constante evolução. É o caso do aquecimento solar, da energia solar fotovoltaica e da energia hipotérmica, por exemplo. Além dessas, há outras formas de aproveitamento do sol como fonte de energia.
Quando falamos de energia solar residencial, estamos nos referindo à geração de energia elétrica por meio dos painéis fotovoltaicos. Eles são uma tecnologia solar ativa e é por meio dela que podemos obter economia com energia solar.
Quais são os componentes para geração de energia solar?
Em 2012, surgiu a RN 482/12, a resolução normativa da Aneel que veio regulamentar a geração distribuída — que é a geração de energia elétrica junto ou próxima do consumo (caso da energia solar residencial).
Com essa possibilidade de gerar energia elétrica por meio do sol e usar a rede elétrica da concessionária como backup, muitas pessoas passaram a se interessar pela geração distribuída. Assim, a energia solar residencial cresceu ainda mais nos últimos anos.
Como o funcionamento da energia fotovoltaica é bem específico, é preciso um pouco de atenção dos interessados, para se familiarizarem com essa nova forma de geração de energia elétrica. Inicialmente, é importante conhecer os equipamentos envolvidos na instalação do sistema mais usado no Brasil: o sistema on-grid. Veja a seguir:
Painel fotovoltaico
Esse é um equipamento desenvolvido para converter a luz do sol em energia elétrica. Os painéis são constituídos de células fotovoltaicas, que são fabricadas com silício. Ao receber a luz do sol, o silício gera uma diferença de potencial (DDP) por meio do efeito fotovoltaico, que, por sua vez, gera uma corrente elétrica que é utilizada para alimentar os aparelhos da residência e injetar o excedente da produção na rede elétrica.
Inversor
Também conhecido como ondulador, o inversor é um equipamento elétrico ou eletromecânico. Ele é capaz de converter um sinal elétrico gerado de forma contínua (corrente contínua) para alternado (corrente alternada), com valores de tensão e frequência compatíveis com o uso.
Esse aparelho é importante porque, no Brasil, o sinal de corrente alternada deve ser gerado para se adequar às linhas de transmissão — que são de 110V ou 220V (dependendo da localidade) e frequência de onda 60Hz. Atualmente, o inversor é o equipamento de valor mais elevado dentro de um projeto de energia solar residencial.
Estrutura de fixação
As estruturas de fixação servem para prender e agrupar os painéis fotovoltaicos sobre a superfície desejada. No caso de aplicação em residências, são geralmente fabricadas em alumínio e prendem os painéis no telhado. A estrutura precisa garantir que as placas fiquem em uma angulação fixa, que é definida para maximizar a produção e também proporcionar a autolimpeza dos painéis, aproveitando a água da chuva.
Cabeamentos e plugs
Os cabos elétricos servem para realizar a ligação entre os painéis fotovoltaicos e o inversor, que se liga ao disjuntor da sua residência. Os cabos devem obedecer a um padrão e a sua rota é definida pela equipe de instalação, enquanto os plugs são responsáveis pela conexão entre os cabos.
String Box
Também conhecido como quadro elétrico de proteção fotovoltaico, esse é um equipamento que protege o sistema solar contra acidentes elétricos, tais como surtos e curtos-circuitos. Esse aparelho é instalado ao lado do inversor.
Quando ele fica no lado da corrente contínua, que é a entrada do inversor, protege as placas solares contra descargas elétricas. Quando está presente no lado da corrente alternada, ele protege a instalação contra descargas atmosféricas. Caso a distância dos painéis ao inversor seja maior do que 10 metros, é preciso instalar uma String Box próximo aos painéis. Hoje, alguns inversores já incorporam a função de String Box em seu interior.
Medidor bidirecional
O medidor é único equipamento da lista que não é de responsabilidade do proprietário do imóvel que deseja investir em energia solar para sua residência. Ele é fornecido pela concessionária de energia do seu estado e deve ser instalado assim que o projeto de geração de energia solar for aprovado para a sua casa.
Ele tem a função de detectar a energia que entra e sai da residência — diferente do medidor comum, que só contabiliza a entrada de energia. É por ele que o proprietário da residência consegue gerar crédito de energia, utilizando as linhas de transmissão de energia da concessionária.
Como funciona a energia solar residencial?
A energia solar residencial funciona com o auxílio e união de todos esses componentes que apresentamos. Instalado de modo a maximizar a sua produção, o painel solar fotovoltaico capta a irradiação solar e, por meio do efeito fotovoltaico, consegue produzir uma diferença de potencial que resulta em energia elétrica.
A energia produzida pelos painéis percorre os cabos que são ligados na entrada do inversor. Como a energia produzida pelas placas solares tem corrente contínua e os aparelhos da residência utilizam corrente alternada, assim como a rede elétrica da concessionária, o inversor tem o papel de converter essa corrente. Após a conversão, os cabos da saída do inversor são ligados no disjuntor da sua casa.
A energia gerada durante o dia pelos painéis é consumida instantaneamente pela residência. Enquanto isso, o excedente da produção de energia elétrica é depositado na rede de transmissão da concessionária, por meio do medidor bidirecional. Essa energia injetada vira um crédito a ser consumido pela casa no período noturno.
Caso a produção de energia durante o mês seja maior do que o consumo, você pode utilizar esse crédito posteriormente — em meses que a produção não seja tão alta, como é o caso do inverno ou dias mais nublados. Estes créditos energéticos tem validade de até 5 anos para que você possa utilizá-los. ou que o consumo seja maior, como no verão ou quando os aparelhos que mais consomem energia são ligados com mais frequência, por exemplo. Além disso, é possível utilizar esse crédito de energia em outro imóvel, desde que ele esteja no mesmo CPF ou CNPJ do proprietário.
Como escolher um kit de energia solar?
A energia solar é como qualquer área de comércio de produtos: há diversos fornecedores, de diferentes marcas, com variados níveis de qualidade, garantia e preço. Assim, há vários fabricantes de inversores, de painéis fotovoltaicos e de estruturas de fixação e cabeamento, por exemplo.
Para escolher um kit, é importante saber que o melhor negócio nem sempre é o que apresenta menor custo, pois o produto tem um valor agregado que remete à sua qualidade. Por isso, o ideal é buscar a melhor relação custo-benefício. Também é muito importante escolher uma empresa que tenha know-how e estabilidade suficiente para deixá-lo tranquilo. Só para entender melhor, uma garantia contra defeitos de fabricação de uma placa fotovoltaica está em torno de 10 a 12 anos. Outro dado interessante, é que todo painel solar também tem a garantia de padrão de eficiência (desempenho) de 25 anos funcionando com 80% de seu desempenho original, e o tempo de vida útil de um painel solar pode durar mais que 35 anos. Imagine se você faz negócio com uma empresa que daqui a 2 ou 3 anos pode estar fora do mercado? Como você vai ter a segurança de todas as garantias? Então saiba escolher bem por quem você quer ser atendido.
Informar-se um pouco a respeito dos equipamentos utilizados em um kit de energia solar, saber o que eles oferecem e o seu tempo de garantia também é importante.
O kit é composto por painéis fotovoltaicos, inversor, estrutura de fixação dos painéis, cabeamento, plugs e String Box. Como falamos, a união desses componentes é que permite a geração de energia elétrica para alimentar a sua residência.
Se não tem experiência com energia solar fotovoltaica, não se preocupe, pois você não precisa escolher sozinho um kit. A escolha é feita pela empresa contratada para executar a instalação do sistema na sua casa. Ela vai variar de acordo com a necessidade do cliente. As pessoas podem, por exemplo, desejar determinado valor de abatimento na conta de energia da residência.
Nesse sentido, alguns clientes optam por reduzir o consumo em 50%, enquanto outros pedem um dimensionamento completo para abater o valor integral do consumo — o que daria uma diminuição de 95% ou mais da conta de energia. Como o desejo é variável, cabe à empresa do setor solar calcular a quantidade de painéis e escolher um inversor que ofereça a produção buscada pelo cliente.
Assim, a escolha do kit deve se basear primeiro em quantos painéis fotovoltaicos a residência precisará ter para abater o consumo de energia desejado. Depois, é pensado em um inversor (ou mais, se for o caso) que case com a potência produzida pelos painéis, deixando folga para evitar uma sobrecarga. Com a escolha dos dois principais equipamentos feita, é hora de escolher a estrutura.
Como as placas solares em residência geralmente são instaladas no telhado, é preciso escolher uma estrutura adequada a ele. Além disso, é importante pensar também na disposição das placas em relação à área do telhado, para uma melhor instalação.
Depois de definir a fixação dos painéis, é hora de pensar na rota do cabeamento. A rota dos cabos leva em conta o local de instalação do inversor e a distância dele até o disjuntor. Geralmente, o inversor é instalado na área de serviço da casa e cabe à empresa definir junto ao cliente se a rota será do tipo interna ou externa.
Rotas internas têm um custo de mão de obra mais elevado em residências que não estão sendo construídas ou passando por reforma. Depois de definir a rota e realizar todas as ligações, seu sistema fotovoltaico está pronto para ser ligado e começar a produzir energia.
Como o kit é escolhido e montado de acordo com a necessidade do cliente, é importante que ele fique atento a algumas especificações dos equipamentos. Em caso de dúvidas, sempre pergunte aos instaladores sobre as características dos produtos adquiridos. Quer saber mais sobre isso? Veja a seguir algumas particularidades:
Dos inversores
Veja se ele tem assistência técnica nacional em caso de fabricação em outros países, se a sua eficiência é superior a 96% e verifique se ele tem garantia de pelo menos 5 anos. O ideal é que ele tenha MPPT, que, em português, significa rastreador do ponto de máxima potência. Essa é uma tecnologia para manter o potencial estável, alterando a corrente de acordo com a variação de tensão.
Dos painéis
É importante observar se eles têm eficiência de pelo menos 15% ou superior, se a garantia dada pelo fabricante é de 10 anos ou mais, também se tem a garantia de 25 anos funcionando com 80% de seu desempenho original e se o painel apresenta baixo coeficiente de temperatura, o que proporciona um melhor funcionamento em dias quentes. Além disso, veja se, além da certificação do Inmetro, ele tem a IEC 61215, que é uma certificação internacional que garante alguns requisitos como qualidade, desempenho, segurança e vida útil.
Da estrutura de fixação
É importante saber se a estrutura que vai segurar os painéis é adequada ao seu telhado. A empresa deve dar preferência por utilizar estruturas em alumínio, que aguentam melhor as mudanças do meio ambiente e duram mais tempo. Por fim, é recomendável saber quem é o fabricante e se ele dá garantia de pelo menos 5 anos para o produto.
Dos cabos e plugs
É importante utilizar cabos e plugs que sejam específicos para o sistema solar fotovoltaico. Eles devem ter vida útil semelhante aos das placas e inversor. O ideal é que tenham tratamento contra o sol e certificação TUV. Além disso, é importante conhecer a marca e saber se eles são de uso específico para corrente contínua.
A respeito da empresa
Além de estar atento à escolha do kit para a sua energia solar residencial, o proprietário do imóvel deve procurar informações sobre a empresa contratada para realizar o serviço. Por isso, procure saber quem vai instalar o sistema na sua residência e conheça a qualidade oferecida.
Pergunte se o valor total do serviço inclui a conexão do sistema à rede elétrica, além do preço do medidor bidirecional. Veja ainda se a empresa se disponibiliza a realizar a parte burocrática de adequação do sistema instalado para a conexão com a rede e se ela prestará assessoria até o fim do processo de instalação.
Quanto custam os painéis fotovoltaicos?
O custo dos painéis fotovoltaicos é bem variado. Isso acontece porque diferentes marcas podem praticar diversos preços. Atualmente, no mercado brasileiro, além de painéis de empresas internacionais, é possível encontrar painéis de fabricação nacional — o que aumenta a variação nos preços.
Além do preço dos painéis, existe o custo com o inversor, que é o equipamento de maior valor dentro do kit de energia solar. Levando em consideração o kit completo para a produção de energia residencial, é possível estipular uma média de 8 mil reais por quilowatt instalado no seu telhado. Esse número pode cair para 6500 reais, por exemplo, se a potência instalada for maior.
Vamos considerar um exemplo prático para saber o valor das placas solares e inversor para uma residência que consuma em média 225 kW por mês. Nesse caso, seriam necessárias 6 placas solares de 250w, que produziriam por hora 1,5 kWp (quilowatt pico). O preço dessas placas e do inversor estaria na casa de 12 mil reais.
Como a potência instalada é 1,5 kWp e o valor investido foi de 12 mil, o custo por kW será a divisão de 12 mil reais por 1,5. Nesse caso, temos o investimento de 8 mil reais por kW instalado. O valor do inversor é de aproximadamente 45% de todo o preço da instalação.
Portanto, nesse exemplo, cada painel fotovoltaico saiu em média por 1.100 reais. Essa conta tende a diminuir quando se eleva o número de quilowatt instalado. Se levarmos em conta um consumo que necessite de 10 kWp, por exemplo, o valor investido seria de aproximadamente 65 mil reais, gerando um custo de 6500 reais por quilowatt instalado.
Quais são as vantagens da energia solar?
Como o Brasil tem a produção de energia elétrica concentrada em hidrelétricas e, ultimamente, o clima não foi favorável para encher os reservatórios, houve um crescente aumento na tarifa de energia elétrica, devido à operação de termoelétricas para suprir a demanda.
Com isso, a energia solar residencial oferece muito mais economia, além das vantagens relacionadas à sustentabilidade e conservação do meio ambiente. Veja outros benefícios oferecidos por essa produção:
1. Utilização da rede elétrica como backup
Uma das principais vantagens é poder ligar o seu sistema fotovoltaico à rede elétrica. Dessa forma, é possível gerar e consumir a sua própria energia durante o dia e, quando o sol se põe e não existe produção, você pode utilizar a energia fornecida pela concessionária elétrica do seu estado, entrando assim em um sistema de compensação.
Há alguns anos, isso não era permitido. Por isso, os sistemas solares tinham que se limitar à utilização de baterias, o que desmotivava a instalação em residências. É importante lembrar que esse sistema on-grid (ou conectado à rede) não funciona quando falta energia elétrica, pois o inversor entende que a rede está parada para manutenção e pausa a sua produção de energia, para garantir a segurança.
2. Energia limpa e a sobrecarga do sistema elétrico
Outra vantagem é que a energia solar residencial é limpa. Ou seja, sua geração não agride o meio ambiente, diferente das fontes fósseis, como o carvão usado em termelétricas ou até mesmo as hidrelétricas, que, apesar de não poluírem, causam impactos ambientais na sua construção.
Além disso, a produção de energia solar em residências desafoga o sistema de distribuição de energia elétrica, já que o consumo de energia do país aumenta anualmente. Com o avanço dos sistemas solares residenciais, as empresas responsáveis por gerar e transmitir energia podem postergar a construção de novas linhas de transmissão e distribuição de energia.
3. Ótima aplicação em países tropicais
A energia solar é especialmente vantajosa em países com clima semelhante ao do Brasil. Em países tropicais, a irradiação solar é maior do que em outros lugares que se encontram fora dos trópicos. Uma maior incidência quer dizer maior produção de energia.
Então, um painel solar no Brasil produz mais energia diária do que um painel na Alemanha, por exemplo. Além disso, o consumidor brasileiro precisa investir menos em painéis para gerar a sua energia, já que a taxa de produção é elevada.
4. Baixo custo de manutenção
Para que os painéis solares tenham a máxima produção de energia, eles precisam estar limpos, pois a sujeira causa sombreamento e diminui a produção. Pensando nisso, os painéis já são montados em um ângulo de inclinação que facilita sua limpeza pela água da chuva. Assim, o custo de manutenção é reduzido e se faz necessária apenas uma limpeza a cada 6 meses ou um ano.
5. Economia na conta
Como a tarifa de energia elétrica tende a ter um aumento anual de pelo menos 10%, contratar o serviço de energia solar é muito vantajoso. Com ele, a sua conta de energia pode ser praticamente zerada. Assim, você tem uma economia significativa a cada ano, além de se não ser impactado pelos aumentos na tarifa. Além disso, alguns governos estimulam a produção solar por meio da isenção de impostos, o que barateia ainda mais seu investimento.
6. Possibilidade de financiamento
A energia solar tem sido mais estimulada nos últimos anos. Para quem não dispõe do valor integral para instalar um sistema de energia solar, existem financiamentos específicos para o ramo. Eles têm juros mais baixos, parcelam o valor em até 120 meses e podem dar até um ano de carência para o pagamento da primeira parcela. Assim, fica mais fácil produzir a própria energia.
7. Valorização do imóvel
Outra vantagem da energia solar é valorizar o seu imóvel. Como a sustentabilidade está em evidência, a procura por casas que ofereçam esse diferencial aumentou e, assim, o seu imóvel pode valorizar em até 30%. Isso já vem acontecendo em outros países, o que tornou a energia solar não apenas um item de economia, mas um investimento.
Por todos esses motivos, a energia solar residencial vem crescendo no Brasil. O número de conexões só aumenta, o que é um ótimo indicativo de que nosso país caminha rumo ao desenvolvimento sustentável. Neste post, você aprendeu como a energia solar é gerada e quão vantajoso ela é. Se você ainda não faz parte do time de pessoas que gera sua própria energia, considere essa ideia agora mesmo!
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