A energia solar é uma alternativa limpa e sustentável — e que tem se tornado uma opção para muitos empresários, que desejam economizar na conta de luz e ainda favorecer o marketing verde das suas marcas. Para isso, o sistema fotovoltaico é indispensável.
Não à toa, a energia solar cresce continuamente no país. Em 2020, a procura por sistemas fotovoltaicos cresceu 70%, gerando 7,5 gigawatts, quase metade da hidrelétrica de Itaipu. Está pensando em investir na energia solar, mas tem dúvidas sobre o que é e como funciona um sistema fotovoltaico? Siga a leitura!
Um sistema fotovoltaico é um sistema de geração de energia que utiliza a luz solar. Ele também pode ser chamado de sistema de energia solar e funciona por meio de painéis solares, que utilizam células fotovoltaicas para transformar a irradiação solar em energia elétrica. Essa energia elétrica gerada pode ser utilizada em residências, comércios, empresas, indústrias ou no agronegócio.
Os sistemas fotovoltaicos podem estes a seguir.
1) Off-grid: sistemas autônomos que trabalham de forma independente da rede de distribuição de energia elétrica. Eles se sustentam por meio de baterias que armazenam a energia elétrica gerada pelo sistema. É ideal para locais mais afastados que não são abastecidos pelas concessionárias de energia. Neste caso o inconveniente ainda é o alto custo das baterias e a baixa durabilidade.
2) On-grid ou grid-tie: são sistemas que funcionam conectados à rede de distribuição de energia elétrica. São mais eficientes, porque dispensam o uso das baterias e dos controladores de carga. Como não há um dispositivo de armazenamento, toda a energia excedente produzida (que não é usada pelo empreendimento) é enviada de volta à rede convencional, convertendo o excedente em créditos — que podem ser usados nos momentos em que a demanda é maior do que a produção.
3) Híbrido: a operação é simultânea entre on-grid e off-grid. O trabalho conectado à rede acontece enquanto as baterias estão carregando e vice-versa. O papel da bateria não é armazenar toda a energia que será consumida durante à noite, mas sim funcionar como um sistema de backup, sendo acionado em caso de queda da rede.
Para conseguir transformar a luz solar em energia elétrica, um sistema fotovoltaico é composto por alguns componentes importantes. Vamos ver em detalhes cada um deles.
Os painéis solares ou painéis fotovoltaicos são instalados nos telhados das casas, em empresas ou locais responsáveis por receber a irradiação solar. No seu interior, esses painéis contam com várias células fotovoltaicas compostas de materiais capazes de realizar o efeito fotovoltaico, ou seja, transformar a luz solar em energia elétrica.
Os painéis de silício são os mais usados — mas existem outros materiais. Esse efeito acontece por meio de reações no nível dos elétrons.
Uma confusão muito comum é sobre a diferença entre célula, módulo e painel fotovoltaico. A célula é a unidade básica que realiza a conversão direta da energia solar em elétrica.
O módulo é a unidade formada por um conjunto de células solares, que são interligadas e encapsuladas. Já os painéis são conjuntos de um ou vários módulos interligados eletronicamente, formando uma estrutura única.
Os materiais do painel fotovoltaico podem variar. Os mais usados são:
Os painéis são ligados a um inversor, que tem um papel fundamental: converter a energia gerada pelos painéis de corrente contínua em corrente alternada. Essa transformação é muito importante porque, nas empresas, nas indústrias e outros empreendimentos, a corrente usada é a alternada, permitindo, portanto, ligar eletrodomésticos e demais aparelhos.
Esse aparelho é o responsável pela proteção do sistema contra surtos e quedas, além de contar com o botão de ligar e desligar do painel.
O controlador de carga é usado, apenas, nos sistemas off-grid, que não são ligados na rede. Ele é responsável por gerenciar a carga das baterias, seu uso e reposição.
Estão presentes no sistema off-grid e híbrido. Elas podem ser de vários tipos e armazenam a energia gerada pelas placas solares e invertida pelo inversor. Nos sistemas off-grid, as baterias são acionadas no período em que não há sol, por exemplo para o uso de energia durante à noite.
No sistema on-grid, que não tem bateria, acontece a substituição do relógio de luz por um modelo bidirecional, capaz de medir a entrada e a saída de energia. Assim, ele consegue medir a energia elétrica usada da concessionária, nos períodos em que não há luz solar, e a energia solar gerada em excesso, que é injetada na rede da distribuidora.
Essa energia excedente é transformada em créditos, que são medidos em kWh. Para cada kWh gerado pelo seu sistema fotovoltaico, você recebe de volta 1 crédito de kWh para consumir dentro de 60 meses.
Ao final do mês, sua conta de energia mostrará o quanto você consumiu da concessionária e o quanto injetou na rede. Caso você injete mais energia do que consome, terá créditos extras, garantindo economia e pagando uma conta de luz mais baixa.
O efeito fotovoltaico acontece quando a luz solar atinge os painéis fotovoltaicos. Nesse momento, as partículas de luz colidem com os átomos de silício (ou de outro material) das células fotovoltaicas. Isso gera um deslocamento dos elétrons e cria uma corrente elétrica contínua, chamada de energia solar fotovoltaica.
No sistema on-grid, conectado à rede da concessionária, o funcionamento acontece da seguinte forma:
No sistema off-grid, não há a conexão do sistema fotovoltaico com a rede da concessionária. Então, a energia produzida pelos painéis e enviada aos inversores é armazenada por baterias, que permitem o uso dessa energia quando não há luz solar, por exemplo durante à noite ou em dias de chuva.
Existem alguns sistemas off-grid que não possuem baterias. Neles, toda a energia gerada deve ser consumida instantaneamente. Um exemplo são os sistemas de bombeamento de água alimentados por módulos fotovoltaicos.
O sistema híbrido opera a partir da conexão com a rede, mas, também, é conectado às baterias. Então, quando um dos tipos de geração de energia estiver desconectado, o outro atua isoladamente.
Por exemplo, se houver uma queda de tensão na rede elétrica, o sistema off-grid atuará, mantendo a energia do imóvel.
Um sistema fotovoltaico apresenta inúmeras vantagens, como:
Agora, ficou mais fácil entender o que é e como funciona um sistema fotovoltaico? Se você gostou deste conteúdo, siga a Solar Power Energy nas redes sociais e receba mais dicas interessantes, para saber tudo sobre energia solar. Estamos no Facebook, Instagram, YouTube e LinkedIn.
