Glauco Diniz Duarte Grupo GD – como fazer placa solar fotovoltaica

 

Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, o interesse pelo sistema de energia solar tem crescido bastante nos últimos anos. As novas tecnologias fotovoltaicas estão mais baratas e mais eficientes, e a sustentabilidade dessa fonte energética faz com que o interesse governamental só aumente, dentro de um contexto de maior preocupação com o consumo sustentável.

Uma das vantagens da energia solar é a sua segurança e simplicidade, já que é possível captar a luz do telhado de casa e gerar a sua própria energia.

Ao contrário da energia solar térmica, que capta apenas o calor irradiado pelo sol, o painel fotovoltaico captura a energia eletromagnética do astro e a converte em eletricidade, em um processo que não gera resíduos e exige apenas alguns cuidados com a manutenção periódica. Assim, as placas podem durar mais de 25 anos!

A seguir, conheça um pouco sobre cada componente do sistema de energia solar fotovoltaica, a partir de cada bloco.

Bloco de gerador

Essa é a parte do sistema responsável pela captação da energia do sol e conversão desse recurso em eletricidade.

Placa solar

A placa solar, também chamado de painel fotovoltaico, é uma peça fundamental. O núcleo é composto de um material semicondutor (geralmente silício) e pode conter outros elementos em pequena quantidade.

Essa placa é revestida por uma camada de EVA e, na camada mais externa, por uma proteção de vidro. Várias dessas placas são necessárias para abastecer uma residência (a quantidade exata depende de vários fatores e é calculada de acordo com o caso).

Estrutura de suporte

A placa deve ficar em uma área de grande exposição ao sol. No momento da instalação, é importante ficar atento a edificações e árvores que possam sombrear o local. Por esse motivo, o telhado costuma ser o espaço ideal, além de ser uma superfície subutilizada. Também se deve levar em consideração o ângulo da placa, procurando o que favorece a maior incidência de luz durante todo o ano. 

É a estrutura de suporte que mantêm a placa na direção certa. Ela pode ser muito simples, exigindo apenas algumas hastes que agrupam e fixam os painéis no telhado, enquanto outras alteram a inclinação ou a altura da superfície.

Algumas estruturas têm até a capacidade de rotação, acompanhando o movimento do sol ao longo do dia, como um girassol. A sua instalação, no entanto, é mais cara e só vale a pena em grandes projetos, como em usinas solares.  

Cabos

Os cabos reúnem e transmitem a energia captada de todas as placas para o controlador de carga, próximo componente do sistema de energia solar. Existem padrões de segurança que devem ser respeitados, levando em conta a sua resistência, condutividade e proteção de isolamento elétrico. Os cabos não são uma tecnologia exclusiva da energia fotovoltaica.

Bloco de condicionamento de potência

Esse bloco controla o fluxo e altera a corrente da energia para que seja armazenada, utilizada e enviada à rede de distribuição.

Controlador de carga

Nos sistemas de energia solar que armazenam energia em baterias, é preciso fazer o monitoramento do fluxo elétrico entre elas e as placas solares. Quem cumpre essa tarefa é o controlador de carga. Para isso, ele impede que seja enviada energia à bateria quando ela está cheia, evita que a bateria envie energia de volta para as placas (corrente reversa) e não permite que o fluxo ultrapasse a capacidade do sistema (sobrecarga). 

Inversor

No final do século XIX, Thomas Edson e George Westinghouse protagonizaram a chamada guerra das correntes. Nela, ambos disputavam a padronização da rede de distribuição entre a corrente contínua e a corrente alternada. No fim, a corrente alternada foi vitoriosa, já que ela favorece a distribuição em longas distâncias. Desde então, os eletrônicos são feitos para funcionar segundo esse sistema.

O efeito fotovoltaico, gerador da energia solar, cria uma corrente contínua e, portanto, diferente da que utilizamos em nossa sociedade. Devido a essa questão, um inversor se faz presente no sistema de energia solar, recebendo a eletricidade em corrente contínua, seja das placas solares ou das baterias, transformando-a em corrente alternada. 

Após esse processo, a energia pode ser utilizada imediatamente ou enviada à rede de distribuição, gerando créditos de energia com a concessionária. No segundo caso, é importante instalar um relógio bidirecional para medir a energia excedente que vai para a rede e aquela que o edifício recebe do sistema público quando a demanda é maior do que a produção.

Bloco de armazenamento

Baterias

O bloco de armazenamento consiste em um conjunto de baterias recarregáveis que recebe a energia excedente gerada e armazena, até que a demanda ultrapasse a capacidade de geração.

Quando o sistema está conectado a rede de distribuição, as baterias são opcionais, com a edificação bem suprida pela alternância entre geração e consumo da rede pública, mediante os créditos adquiridos.

Quando não há conexão com a rede (sistema conhecido como off-grid), elas se tornam essenciais, pois mantém o fornecimento de energia, mesmo em dia de baixa produção, como no período de chuva e durante a noite, quando a geração de energia solar é nula.

O número de baterias necessário também varia de acordo com a demanda da edificação, a energia gerada pelo sistema (inclusive em diferentes estações do ano) e a carga total das baterias. Por isso, é importante fazer um bom planejamento antes da instalação. 

Em algumas atividades, ficar sem energia pode ser um transtorno grave, como na área da saúde, laboratórios de pesquisa que trabalham com substâncias químicas ou fisicamente instáveis e em grandes eventos públicos, por exemplo. Nesses casos, ao fazer a opção pela energia solar, é importante fazer o armazenamento, garantindo a normalidade em caso de pane da rede elétrica.

Agora você conhece a engenharia por trás do sistema de energia solar fotovoltaica. Embora o seu funcionamento não seja complexo, pequenas diferenças técnicas entre os componentes encontrados no mercado podem fazer toda a diferença na eficiência e durabilidade do equipamento. Portanto, procure um profissional qualificado para fazer o planejamento e a instalação de modo seguro.

 

 

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