O que é sistema fotovoltaico e como funciona?

Saber o que é sistema fotovoltaico é uma tarefa simples, já que esse é o principal meio de obter energia solar, além de ser um dos mais conhecidos. Também conhecido como sistema de energia solar, essa forma de obtenção de energia elétrica tem ganhado cada vez mais adeptos em todo o mundo e é considerada uma tecnologia do futuro.

A energia solar tem se destacado por ser considerada uma energia limpa, ou seja, que promove poucos impactos no meio ambiente, além de ser sustentável, já que requer apenas a luz do sol. Ela é ideal para diversas construções como casas, comércios e indústrias.

O que é sistema de energia solar fotovoltaico?

A energia solar tem ganhado muitos adeptos nos últimos anos, por ser uma fonte de energia limpa e mais barata em longo prazo. Além disso, ela oferece diversas vantagens como fácil instalação e manutenção, além de poder ser ampliada a qualquer momento, já que é formada por módulos.

Por isso, muitas pessoas têm procurado saber o que é sistema fotovoltaico, já que esse termo está diretamente ligado à energia solar. Porém, o sistema nada mais é do que a forma como a energia solar é captada e distribuída pela casa, comércio ou indústria em que é instalado.

A energia fotovoltaica é obtida através da luz direta do sol, que quando entra em contato com as placas solares, é convertida em energia elétrica. Isso acontece por causa do efeito fotovoltaico, que pode ser explicado como a criação de uma tensão ou corrente elétrica em um material quando exposto a luz.

Graças a isso, é possível transformar a luz do sol em eletricidade, e ainda mais, utilizar essa eletricidade para abastecer casas ou outros estabelecimentos. Mas, para que isso aconteça, é preciso possuir todo o sistema fotovoltaico.

Por isso, saber o que é sistema fotovoltaico e como ele funciona é de tamanha importância, principalmente em países com grande potencial para a energia solar como o Brasil. Em lugares tropicais, onde há grande incidência de sol, essa pode ser uma energia do futuro. Além disso, essa é uma fonte inesgotável de energia e que não precisa de grandes construções ou impactos ambientais para existir.

O investimento, vem caindo ano após ano, e o sistema gera um ótimo retorno a longo prazo, já que praticamente não haverá os gastos mensais com energia elétrica, e como mencionado anteriormente, a manutenção é baixa.

Como funciona?

O funcionamento do sistema fotovoltaico é de fácil entendimento, já que ele não requer muitas ferramentas. Essa também é uma das vantagens desse tipo de energia.

Nos modelos on-grid, é preciso possuir apenas os painéis solares e os inversores de energia. Já no sistema off-grid, além desses dois itens, é necessário ter também as baterias e os controladores de carga. Esses aparelhos, basicamente compõem toda a parte do sistema fotovoltaico.

Nos sistemas on-grid (sistema conectados à rede elétrica), a energia captada pelos painéis ou placas solares passa pelo inversor e é utilizada pelos utensílios elétricos presentes na edificação, o diferencial deste sistema é que a energia excedente que é gerada, é injetada na rede de distribuição e fica registrada no medidor bidirecional que é instalado na edificação, esta energia injetada é convertida em créditos que são utilizados nos momentos em que não há geração de energia, esses créditos podem ser utilizados em até 60 meses.

Ao final do mês, o desconto é concedido na conta de luz, informando quantos créditos foram obtidos no mês e quanto o consumidor economizou na conta. Assim é possível diminuir os gastos com a conta de luz, mesmo quanto o tempo não está propício para a captação da energia.

Porém, para entender o que é sistema fotovoltaico off-grid é preciso considerar algumas diferenças. Isso porque, nesse modelo, a energia é estocada na própria edificação, através das baterias e controladores de carga. A captação da energia é feita da mesma forma, porém, ela é armazenada em vez de voltar para a rede da distribuidora.

Desse modo, a energia utilizada em períodos de pouco sol ou noturnos ainda é a energia solar que ficou nas baterias. Elas funcionam como os pulmões do sistema, já que vão fornecendo energia para toda a casa.

Nesse caso, o uso dos controladores de carga é crucial para quem em dias de muito sol, a bateria não fique sobrecarregada, ou em casos inversos, descarregadas repentinamente. Isso mantém um melhor funcionamento das baterias, prolongando a vida útil do equipamento e aumentando a segurança para as pessoas.

Tipos de sistema fotovoltaico

Mais do que saber o que é sistema fotovoltaico é preciso conhecer seus diferentes tipos. Assim, na hora de optar pela energia solar, você saberá qual é o modelo mais adequado.

É possível implementar a energia fotovoltaica em qualquer lugar, desde casas até indústrias. No entanto, essas instalações apresentam algumas diferenças.

Todos os tipos de sistemas fotovoltaicos têm as vantagens que foram mencionadas durante o texto, e por isso são atrativos em todas as condições. Contudo, a escolha de um sistema errado pode acabar se tornando um problema. Daí a importância de conhecer exatamente o que é o sistema fotovoltaico e entender os seus tipos.

Sistema fotovoltaico residencial de energia solar conectado à rede (1-10Kwp)

O sistema fotovoltaico residencial conectado à rede basicamente é o modelo on-grid. Ele é aquele em que a casa continua conectada à rede externa e o excedente de energia solar é enviado para a rede local, gerando créditos de energia.

O tipo residencial on-grid possui uma potência de 1-10 kWp, a mais baixa entre os tipos que serão apresentados a seguir. Isso porque, a demanda de energia elétrica de uma residência é inferior a de estabelecimentos como comércios ou indústrias. Assim, essa potência acaba tornando-se suficiente para abastecer toda a casa.

Para quem quer saber o que é sistema fotovoltaico com a intenção de colocá-lo em sua casa, esse modelo apresenta uma boa economia na conta de luz, já que além de gerar eletricidade própria em períodos de forte irradiação solar, gera descontos para os períodos noturnos ou com pouco sol.

Sistema fotovoltaico comercial de energia solar conectado à rede (10-100Kwp)

O sistema fotovoltaico comercial, que também é conectado à rede, funciona da mesma maneira que o sistema fotovoltaico residencial. A grande diferença entre os dois tipos é que o primeiro tem maior potência, já que os comércios tendem a demandar mais energia.

Para alcançar essa potência elevada, o sistema também precisa ser maior, ou seja, possuir mais quantidades de placas solares. Por isso, na hora de aplicar um sistema comercial é preciso calcular o gasto energético médio do estabelecimento, a localização geográfica (para poder mensurar a irradiação solar daquele local) e o espaço disponível.

Para a potência de 10 a 100 kWp que normalmente é colocada nos sistemas comerciais, é preciso de uma área de 65m² a 700m² disponíveis para a instalação dos painéis solares. Por isso, conhecer o que é sistema fotovoltaico comercial é importante para o planejar a área e calcular o investimento.

Sistema fotovoltaico industrial de energia solar conectado à rede (100 – 1000Kwp)

No caso do sistema fotovoltaico industrial, a diferença também é a potência e a área necessária para a sua implantação. Esse tipo, que também é conectado à rede, funciona da mesma maneira que os dois anteriores.

As indústrias precisam de uma maior potência, devido ao grande número de máquinas e outros utensílios eletrônicos presentes em seus interiores. Por isso, a potência nesse tipo de sistema é de 100 a 1000 kWp

Os cálculos a serem feitos são os mesmos do sistema fotovoltaico comercial e consideram os mesmos fatores. Porém, no sistema fotovoltaico industrial, a área necessária para gerar a potência de 100 a 1000 kWp é de 650m² a 7000m², ou seja, dez vezes maior do que a área do sistema fotovoltaico comercial.

Após conhecer o sistema fotovoltaico industrial e optar pela sua implantação, a falta de espaço não é empecilho, já que em muitos casos as placas solares são colocadas nos telhados das indústrias. O mesmo vale para os casos dos sistemas fotovoltaicos comerciais e residenciais.

Sistemas fotovoltaicos isolados/autônomos de energia solar

Depois de conhecer o que é sistema fotovoltaico conectado à rede e seus diferentes tipos (residencial, comercial e industrial), é importante descobrir também os tipos isolado ou autônomo. Este modelo de sistema fotovoltaico não é conectado à rede e por isso tem esse nome, podendo ainda ser chamado de stand alone.

Os sistemas fotovoltaicos autônomos são os do tipo off-grid. Resumidamente, ele funciona de forma isolada, armazenando a energia para os períodos noturnos e de baixa irradiação solar. Esse armazenamento é feito através das baterias utilizadas no sistema.

Nesse caso, o cálculo precisa ser ainda mais minucioso e exato, pois não há o consumo de energia externo. Com base nas piores situações de baixa irradiação solar é medido o tamanho do sistema, para que ele tenha uma autonomia média de três dias.

O sistema isolado também é uma alternativa para localidades remotas que não possuam rede de energia elétrica, já que ele pode ser implementado em residências. No entanto, o ideal é que ele não fique em regiões que costumam ficar por longos períodos sem sol, já que sua autonomia é de apenas alguns dias.

Além disso, ele pode ser utilizado para atender outras demandas de locais remotos, como suprir estações de bombeamento, postes de iluminação, estações replicadoras de sinal e até mesmo para eletrificação de cercas. O uso de sistemas fotovoltaicos pode dar mais independência e um melhor funcionamento dessas funções, além de economizar o gasto de energia elétrica.

Sistemas fotovoltaicos híbridos de energia solar

Já mencionamos as diferenças entre sistema fotovoltaico conectado à rede e o isolado, mas ainda há um terceiro tipo: o sistema fotovoltaico híbrido. Este, conta com ambas as funções: on-grid e off-grid.

O sistema híbrido, além de ser conectado à rede, ainda armazena bateria e aparentemente é o tipo mais adequado para quem não quer ficar sem energia solar. Esse sistema é o mais completo, mas nem sempre é o mais indicado.

A principal objeção a esse sistema é o seu custo. Como ele precisa estar preparado para armazenar a energia em baterias, exige uma complexa estrutura para estar conectado à rede externa. Esses equipamentos acabam aumentando o valor do sistema.

Agora que você já pode saber melhor o que é sistema fotovoltaico, seus diferentes tipos e como eles funcionam, é possível pensar em colocar esse sistema em sua casa, comércio ou indústria. Antes de ir, não se esqueça de compartilhar esse post com seus amigos, para que eles também tirem suas dúvidas sobre esse sistema de fornecimento de energia.