Você quer instalar energia solar para reduzir a sua conta de luz? Então você necessariamente precisa de um kit fotovoltaico.
Mas atenção, não é qualquer um que será compatível com o seu imóvel.
Um kit fotovoltaico pode utilizar diferentes equipamentos conforme o tipo de instalação que você deseja fazer.
Além disso, a quantidade dos equipamentos também muda de acordo com o consumo elétrico do imóvel.
Como no caso das placas fotovoltaicas, peça-chave de qualquer sistema de energia solar.
Neste artigo, irei te explicar os tipos de kits fotovoltaicos existentes e os seus principais componentes.
Também mostrarei casos reais de kits fotovoltaicos para:
- Casas;
- Empresas;
- Agronegócios.
E se você já quiser a resposta rápida para o custo estimado do seu kit fotovoltaico (com instalação), então pode acessar agora mesmo o simulador on-line abaixo:
Tipos de Kits Fotovoltaicos, seus Equipamentos e Como Funcionam?
O kit fotovoltaico, chamado também de kit solar, é o conjunto de equipamentos de um sistema de energia solar fotovoltaica.
Depois de instalados, esses sistemas conseguem captar a luz do sol e convertê-la em energia elétrica, atendendo desde pequenas residências até grandes empresas ou agronegócios.
Hoje, no Brasil, você consegue encontrar três modelos principais de sistemas fotovoltaicos, cada um deles utilizando um tipo de kit.
Veja quais são abaixo:
Conectados à rede (On-Grid)
São os sistemas que funcionam em conjunto com a rede elétrica das distribuidoras, nos quais a energia gerada durante o dia compensa a energia consumida da rede à noite.
Desde 2012, ano em que a Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica) criou as regras que permitiram a sua conexão, esses sistemas não pararam mais de crescer no Brasil.
Com preços mais acessíveis e garantindo uma economia de até 95% na conta de luz, eles se tornaram a escolha de 99% dos consumidores que geram energia solar.
Uma das razões de serem mais baratos é justamente o seu kit fotovoltaico, que utiliza menos equipamentos, sendo:
Painel Solar
É o conjunto de placas solares (módulos fotovoltaicos) que captam a luz do sol e a converte em corrente elétrica.
Esse processo de conversão, chamado efeito fotovoltaico, ocorre dentro de cada uma das células solares que compõem a placa.
Dessa forma temos: célula solar < placa solar < painel solar
Cada uma das células possui determinada potência Watt-pico (Wp) de geração, que juntas formam a potência Wp da placa.
Logo, a soma das potências Wp das placas formam a potência máxima do painel.
Percebe-se, então, que o painel do kit fotovoltaico deve conter a quantidade de placas necessárias para atender ao consumo elétrico do imóvel.
Essa é a razão pela qual você não deve comprar o seu kit de forma isolada, mas sim através de uma empresa que poderá dimensioná-lo exatamente para a sua realidade.
Você pode descobrir agora mesmo quantas placas precisa para o seu imóvel. É só acessar o simulador on-line pelo botão abaixo:
Sem dúvida o painel fotovoltaico apresenta muitas vantagens, com destaque para:
- Vida útil padrão de 25 anos (podendo durar mais de 3 décadas);
- Geração silenciosa, sem qualquer ruído;
- Baixa manutenção periódica.
Quer saber os detalhes técnicos sobre o painel solar? Confira o artigo completo Painel Solar (Placa Solar): O que é, Preço e Como Funciona
Inversor
Se o painel solar é o corpo de um sistema, o inversor é o seu cérebro, pois é ele que coordena a energia produzida.
Também é o equipamento que mais irá diferenciar de um kit fotovoltaico para outro, pois seu modelo deve ser compatível com a potência do painel e com o tipo de ligação elétrica do imóvel.
Isso quer dizer que existem modelos monofásicos e trifásicos de diferentes potências.
Além disso, cada tipo de instalação irá demandar o inversor correspondente: on-grid, off grid ou híbrido.
Um inversor fotovoltaico tem dois papéis essenciais em qualquer tipo de sistema solar:
Adaptar a energia vinda do painel para os padrões da nossa rede elétrica (de corrente contínua para corrente alternada).
Coordenar o fluxo dessa energia, realocando o excedente gerado no dia pelo painel e puxando a energia necessária durante a noite ou em momentos de baixa produção do painel.
Inversor grid-tie (conectado à rede)
Nos sistemas conectados à rede, após adaptar a energia vinda do painel, o inversor a envia para o quadro geral para ser distribuída e atender o imóvel.
Se não houver consumo ou a quantidade gerada for maior, o inversor injeta o excedente na rede elétrica da distribuidora.
À noite, quando não há geração do painel, o inversor puxa a energia da rede para atender o imóvel.
Entenda como acontece essa troca de energia sistema/rede através da rápida animação abaixo:
De acordo com as regras da geração distribuída criadas pela Aneel, a distribuidora é obrigada a devolver a energia injetada para o consumidor através de créditos energéticos.
Os créditos gerados são utilizados para abater o consumo da rede, seja durante a noite ou em dias nublados e chuvosos, quando a geração do painel é mais baixa.
Dessa forma, é possível compensar todo o consumo da rede e economizar até 95% na conta de luz.
Os créditos podem até sobrar e continuam válidos para uso por até 5 anos.
Inversores de boa qualidade podem durar mais de 15 anos e exigem baixa manutenção periódica.
Sua instalação costuma ser feita em local de pouco acesso, pois não precisam da interação do consumidor para funcionar.
Além de ligarem e desligarem sozinhos, eles enviam os dados de geração do sistema diretamente no seu Smartphone ou computador via Wi-Fi.
String-box
Um gerador solar fotovoltaico constitui uma instalação elétrica e portanto necessita de sistemas de proteção.
Papel que fica a cargo da string-box, que reúne todos os componentes para isso.
A proteção contra sobrecorrentes ou curtos-circuitos é feita através de fusíveis próprios para corrente contínua.
Também é comum a instalação de dispositivos de proteção contra surtos de tensão provocados por raios, o chamado “DPS”.
Por fim, é na string-box também que se localiza a chave interruptora para desligar o arranjo fotovoltaico do inversor, no caso de manutenção ou inspeção.
Sistemas de maior porte podem precisar ainda de uma combiner-box (caixa de combinação), na qual é feita a ligação em paralelo das várias séries (strings) de módulos compondo o painel solar.
Estrutura de Suporte
Para se instalar o painel solar, seja no telhado do imóvel (forma preferencial) ou sobre o solo, é necessário a utilização de uma estrutura de suporte.
Cada caso e imóvel irão determinar o tipo necessário de suporte para placa solar.
No caso de telhados, a estrutura é selecionada de acordo com a sua direção e angulação, assim como no tipo e formato das telhas.
Para sistemas de maior porte, é comum a instalação tipo usina, na qual as placas são fixadas diretamente sobre o solo através do uso de estruturas para essa finalidade.
Veja um exemplo abaixo:
Cabos e conectores
Por fim, completam o kit fotovoltaico on-grid os cabos e conectores especiais para a ligação em série dos módulos do painel solar.
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Isolados da rede (Off Grid)
Quando não se tem rede elétrica para receber o excedente de energia, utilizam-se os sistemas do tipo isolado.
Eles conseguem armazenar toda a energia necessária para suprir o consumo durante a noite ou em dias nublados e chuvosos.
Para isso, além dos equipamentos já mencionados, o kit fotovoltaico off grid utiliza também:
Baterias
Existem diferentes tipos e modelos de baterias para o armazenamento de energia solar fotovoltaica.
Até pouco tempo atrás, o único tipo disponível no Brasil era o de baterias de chumbo-ácido, mesma tecnologia utilizada em baterias de carros.
Por terem baixa vida útil e alto custo, elas tornavam os sistemas isolados uma opção vantajosa apenas para consumidores sem acesso à rede elétrica.
Agora, começam a chegar no mercado brasileiro algumas opções diferentes de baterias solares.
É o caso das baterias de LiFePO4 (Lítio Ferro Fosfato), com maior vida útil (6 mil ciclos em relação aos 2,5 mil da bateria de chumbo).
Mas ainda está para chegar ao Brasil a tecnologia que está impulsionando o mercado de armazenamento solar no mundo: as baterias de íon de lítio.
É a mesma tecnologia utilizada em baterias de celulares, laptos ou até mesmo em carros elétricos.
Com essa produção em larga escala seus preços seguem despencando, 75% entre 2010 e 2018, segundo os dados da Bloomberg New Energy Finance.
Foi a segunda tecnologia com maior queda de custos no setor elétrico mundial, atrás apenas da de módulos fotovoltaicos.
Controlador de carga
Em um sistema isolado, a energia produzida pelo painel alimenta diretamente o banco de baterias, para depois ser usada no imóvel.
Cabe ao controlador de carga, então, gerenciar e otimizar esse processo para evitar sobrecargas ou descargas profundas da(s) bateria(s), aumentando sua vida útil.
Como esse componente é o responsável pelo controle da energia elétrica que vem das placas solares e vai para o banco de baterias, o seu dimensionamento é feito em função das características elétricas do arranjo fotovoltaico e do conjunto de baterias.
De acordo à potência desses dois componentes, o projetista pode optar por selecionar um dispositivo mais simples (que simplesmente trabalha ligando/desligando o arranjo fotovoltaico do banco de baterias).
Ou, então, um dispositivo mais sofisticado, que consiga gerenciar os níveis de tensão (voltagem) e corrente elétrica (amperagem) enviadas às baterias.
Certamente que mais sofisticação significa maior custo, mas também maior rendimento.
Híbridos (sistemas com backup em bateria)
Se hoje os sistemas fotovoltaicos on-grid já estão acessíveis à grande maioria dos brasileiros, os sistemas híbridos com backup em bateria ainda são um artigo de luxo.
Isso porque, além da(s) bateria(s), esses sistemas também requerem um inversor especial, que consiga trabalhar tanto de forma isolada (off) como conectada à rede (on-grid).
Porém, representam o futuro do mercado solar, uma vez que conseguem trazer aos consumidores uma maior independência da rede elétrica.
Nesses sistemas, a carga da bateria é utilizada no caso de queda da rede, evitando que o imóvel fique sem energia como acontece nos sistemas on-grid.
Da mesma forma, é possível programar o sistema para usar a carga da bateria em horários de ponta, quando a energia da rede é mais cara de se consumir.
A função do banco de baterias é alimentar o inversor interativo (grid-tie), que passou a ter a funcionalidade de operar mesmo quando há queda da rede elétrica.
Para isso, o sistema utiliza uma configuração especial específica, com o auxílio de um dispositivo (seccionador de rede) ligado ao relógio de luz que mantém a rede “cortada” enquanto o inversor operar fora da rede.
Quando a energia da rede é restabelecida, esse componente avisa ao inversor, que passa novamente para o modo on-grid e volta a carregar o banco de baterias.
Kit Fotovoltaico para Casas
Agora que você conheceu os detalhes sobre os kits de energia solar fotovoltaica, é hora de vê-los em ação.
Separei para você 3 casos reais de consumidores que instalaram o sistema conectado à rede e estão aproveitando as suas vantagens.
Começando pelo sistema residencial do Gerson Leme, morador na cidade de Barueri (SP).
Cansado da conta de luz, ele investiu na tecnologia fotovoltaica com um kit fotovoltaico composto de:
- 18 placas solares de 320 Wp cada, totalizando um painel de 5,76 kWp (quilowatt-pico);
- 1 inversor com potência nominal de 5kWp.
Assista ao vídeo abaixo e veja o resultado que ele obteve com o seu sistema:
Kit Fotovoltaico Empresas
Além da economia na conta de luz, o uso de energia solar também pode trazer uma boa reputação para a sua empresa.
Foi o que aconteceu com a Integrativa, empresa de tecnologia localizada na cidade de Catanduva (SP).
O kit fotovoltaico utilizado nesse caso foi de:
- 106 placas solares de 320 Wp, totalizando um painel de 33,92 kWp;
- 2 inversores de potência nominal de 15 kWp cada, totalizando 30 kWp.
Conheça o resultado no vídeo abaixo:
Kit Fotovoltaico para Agronegócios
Por fim, temos os kits de energia solar rural, utilizados em fazendas ou agroindústrias.
Um caso muito emblemático é o deste aviário localizado em Sales Oliveira (SP).
Com produção anual estimada de mais de 3 milhões de aves, energia é algo essencial aqui.
Mas com o alto consumo, também vinham as altas contas todos os meses.
A solução foi um kit solar on-grid com:
- 298 placas fotovoltaicas de 370 Wp cada, totalizando um painel de 110,26 kWp;
- 4 inversores de potência nominal 25 kWp, totalizando 100 kWp.
Veja o resultado obtido com o kit fotovoltaico agro no vídeo abaixo:
