I K I G A I E N G E N H A R I A E A R Q U I T E T U R A S U S T E N T Á V E L. energia solar. Mini Guia sobre Sistemas Fotovoltaicos

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1 I K I G A I E N G E N H A R I A E A R Q U I T E T U R A S U S T E N T Á V E L energia solar Mini Guia sobre Sistemas Fotovoltaicos

2 ÍNDICE O Q U E V O C Ê V A I A P R E N D E R? Como funciona a Energia Solar Principais sistemas de geração de Energia Solar Principais itens de um sistema fotovoltaico Categorias de sistemas fotovoltaicos Vantagens da Energia Solar Desvantagens da Energia Solar Quem somos Este guia foi elaborado visando fins educativos. É proibida a reprodução ou cópia do documento sem prévia autorização, sendo propriedade intelectual da IKIGAI Engenharia e Arquitetura Sustentável e protegida pela Lei nº 9610/

3 COMO FUNCIONA A ENERGIA SOLAR A geração do que chamamos de energia solar acontece através da transformação da energia luminosa absorvida dos raios solares em energia elétrica. Tal processo ocorre dentro de uma placa composta por dezenas de chapas bem finas chamadas de células fotovoltaicas. 03

4 COMO FUNCIONA A ENERGIA SOLAR Cada célula fotovoltaica produz em torno de 0,5 Volts e são compostos metálicos de silício (Si) enriquecidos ao Grau Solar (GS), ou seja, limpo de quase a totalidade de impurezas. O silício é o mesmo metal utilizado em compostos eletrônicos, embora deva ser purificado ainda mais para essa utilização. célula fovoltaica 0,5 volts si gs 04

5 COMO FUNCIONA A ENERGIA SOLAR A partir do momento em que uma placa ou sistema de placas capta os raios solares, ocorre uma transferência de energia da radiação da luz para os elétrons presentes nos átomos de silício, fazendo com que eles se movimentem cada vez mais rápidos, gerando, assim, uma corrente elétrica. Tal corrente elétrica é a que será utilizada posteriormente para alimentar eletrodomésticos, luminárias e até mesmo motores específicos. 05

6 PRINcipais sistemas de geração de energia solar Existem dois grandes tipos de sistemas fotovoltaicos: ON GRID e OFF GRID. Fica simples de entender quando descobrimos que o termo GRID se refere à rede de distribuição das concessionárias. ON GRID Um sistema ON GRID é aquele que está conectado à rede, doando energia para a concessionária local em troca de créditos, ou usufruindo da eletricidade da rede em casos de geração insuficiente de energia. Esse tipo de sistema é muito comum em ambientes urbanos. OFF GRID Um sistema OFF GRID funciona sem nenhuma conexão com a rede, valendo-se de bancos de baterias para armazenar energia sobressalente, visando sua autossuficiência em todas as circunstâncias. Esse tipo de sistema é muito comum em ambientes rurais. 06

7 PAINÉIS FOTOVOLTAICOS Painel contento as células fotovoltaicas nas quais a energia luminosa será convertida em energia elétrica. PRINCIAIS ITENS DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO O N G R I D STRING BOX CC Caixas contendo os dispositivos de proteção da parte do seu sistema que lida com a corrente contínua (CC) gerada nos painéis Fusível, DPS e Chave Seccionadora. INVERSOR Componente eletrônico que possui as funções de transformar a corrente contínua vinda dos painéis em corrente alternada distribuída na rede, fazer o sincronismo entre o sistema fotovoltaico e a rede local de forma a injetar a energia gerada sobressalente ou captar energia faltante. STRING BOX CA Caixas contendo os dispositivos de proteção da parte do seu sistema que lida com a corrente alternada (CA) doada e recebida da rede elétrica DPS e Disjuntor. MEDIDOR BIDIRECIONAL Medidor de energia que contabiliza toda a energia doada para a rede da concessionária local e toda a energia recebida, de forma a calcular de forma justa sua conta de luz no fim do mês. 07

8 PRINCIAIS ITENS DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO PAINÉIS FOTOVOLTAICOS Painel contento as células fotovoltaicas nas quais a energia luminosa será convertida em energia elétrica. CONTROLADORES Dispositivos com a função de impedir corrente reversa que prejudique o sistema de painéis, evitar a sobrecarga das baterias, fazer o controle térmico e otimizar as cargas geradas e armazenadas. O F F G R I D BANCO DE BATERIAS Banco de baterias é composto por diversas baterias reunidas e interligadas entre si, com a função de armazenar a energia sobressalente não utilizada pelo usuário. INVERSOR SENOIDAL Aparelho que transforma a corrente contínua advinda dos painéis em corrente alternada, elevando a tensão da corrente e deixando-a pronta para ser utilizada. 08

9 CATEGORIAS DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS Por definições da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) existem a Microgeração e a Minigeração Distribuídas. MICROGERAÇÃO Compreende centrais geradoras que produzam um valor menor ou igual a 75 KWp (Quilowatt Pico), o que compreende em torno de 300 painéis fotovoltaicos. MINIGERAÇÃO Compreende centrais geradoras que produzam entre 75 KWp e 5 MWp (Megawatt Pico) para sistemas fotovoltaicos, o que compreende em torno de até 20 mil painéis fotovoltaicos. 09

10 vantagens da energia solar A UTILIZAÇÃO DE ENERGIA SOLAR PARA PRODUÇÃO DE ELETRICIDADE DIMINUI SIGNIFICATIVAMENTE A CONTA DE LUZ NO FINAL DO MÊS, PORQUE ALÉM DO USUÁRIO GERAR A SUA PRÓPRIA ENERGIA, ELE AINDA RECEBERÁ CRÉDITOS PARA SEREM UTILIZADOS POSTERIORMENTE QUANDO NÃO GASTAR TODA A ENERGIA GERADA. 1/4 10

11 vantagens da energia solar A ENERGIA GERADA DE FORMA LOCAL EM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS POSSUI MENOS OSCILAÇÃO E RUÍDOS, ALÉM DE NÃO POSSUIR PERDAS SIGNIFICATIVAS AO LONGO DO CAMINHO ATÉ CHEGAR NOS APARELHOS QUE A ESTÃO UTILIZANDO, POSSUINDO, ASSIM, UMA QUALIDADE MAIOR. 2/4 11

12 vantagens da energia solar QUANTO MAIS UMA EDIFICAÇÃO FOR AUTOSSUFICIENTE, MELHOR SERÁ PARA O MEIO AMBIENTE DE FORMA GERAL, DEVIDO À OTIMIZAÇÃO DE GERAÇÃO E CONSUMO ENERGÉTICOS. QUANDO ASSOCIADO, AINDA, A UMA CONSULTORIA LUMINOTÉCNICA, PARA A ESCOLHA DE LUMINÁRIAS ECONÔMICAS E EFICIENTES, TANTO O MEIO AMBIENTE QUANTO O BOLSO DO USUÁRIO AGRADECEM. 3/4 12

13 vantagens da energia solar A ENERGIA SOLAR, AO CONTRÁRIO DE GRANDE PARTE DOS OUTROS TIPOS DE PRODUÇÃO DE ENERGIA, POSSUI UMA FONTE PRATICAMENTE INFINITA DE ENERGIA: O SOL. A COMUNIDADE CIENTÍFICA ESTIMA QUE O SOL AINDA CONTINUARÁ EM SEU ESTADO ATUAL POR MAIS 5 BILHÕES DE ANOS. 4/4 13

14 desvantagens da energia solar UMA DAS DESVANTAGENS A SER DESTACADA DA ENERGIA SOLAR É QUE ELA DEPENDE DA ORIENTAÇÃO SOLAR E DA ORIENTAÇÃO DA EDIFICAÇÃO SEGUNDO OS PONTOS CARDEAIS. DESSA FORMA, COMO O BRASIL SE ENCONTRA NO HEMISFÉRIO SUL, PARA UM APROVEITAMENTO E GERAÇÃO DE ENERGIA COM QUALIDADE, O IDEAL É QUE OS PAINÉIS FOTOVOLTAICOS ESTEJAM COM A FACE VOLTADA PARA O NORTE GEOGRÁFICO. COM O MESMO RACIOCÍNIO, ENTENDEMOS QUE MUITAS VEZES NÃO É VIÁVEL INSTALAR UM SISTEMA FOTOVOLTAICO QUANDO A ÚNICA OPÇÃO FOR COLOCÁ-LO COM PAINÉIS VOLTADOS PARA O SUL GEOGRÁFICO, POIS SERÁ PRODUZIDA POUQUÍSSIMA ENERGIA. 1/2 14

15 desvantagens da energia solar OUTRA DESVANTAGEM É QUE A GERAÇÃO DE ENERGIA ATRAVÉS DE SISTEMAS SOLARES NECESSITA EXCLUSIVAMENTE DE INCIDÊNCIA DA LUZ DO SOL, DIRETA OU INDIRETA. DESSA FORMA, REGIÕES COM CLIMAS CHUVOSOS OU NUBLADOS NA MAIOR PARTE DO ANO, OU LOCALIDADES COM CONSTRUÇÕES MUITO ALTAS AO REDOR E COM CORES ESCURAS LIMITARÃO A CAPACIDADE DE GERAÇÃO DE ENERGIA, PODENDO ATÉ MESMO INVIABILIZAR A IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA. 2/2 15

16 falsa desvantagem Um sistema fotovoltaico não é caro como se imagina! MUITAS PESSOAS POSSUEM O PRÉ-CONCEITO DE QUE A IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO É ALGO CARO E QUE DEMORA UM LONGO TEMPO DE RETORNO DO INVESTIMENTO, OU SEJA, QUE DEMORA DÉCADAS ATÉ CONSEGUIR PAGAR O CUSTO DO SISTEMA COM OS DESCONTOS OBTIDOS NA CONTA DE LUZ. ISSO ATÉ PODIA SER VERDADE NA PRIMEIRA DÉCADA DOS ANOS 2000, NO ENTANTO A REALIDADE ATUAL É DIFERENTE! ATUALMENTE, COM A VALORIZAÇÃO E NATURALIZAÇÃO DA UTILIZAÇÃO DE ENERGIA SOLAR EM PRATICAMENTE TODA A EUROPA, E COM A ENTRADA DA CHINA NO MERCADO DE COMPONENTES E EQUIPAMENTOS PARA ESSE TIPO DE GERAÇÃO, OS PREÇOS CAÍRAM CONSIDERAVELMENTE E DIMINUIU O TEMPO DE RETORNO DO INVESTIMENTO EM UM SISTEMA FOTOVOLTAICO EM MENOS DA METADE DO QUE ERA ANTES. 16

17 quem somos ikigai - engenharia e arquitetura sustentável A IKIGAI ENGENHARIA E ARQUITETURA SUSTENTÁVEL É UM ESCRITÓRIO COM FOCO EM CONSTRUÇÕES VERDES, ATUANDO NA ÁREA DE PROJETOS E CONSULTORIAS PARA EDIFICAÇÕES ECOLÓGICAS, SUSTENTÁVEIS E AUTOSSUFICIENTES. ACREDITAMOS NA CONVIVÊNCIA HARMÔNICA DO SER HUMANO COM A NATUREZA, BUSCANDO SUA INTEGRAÇÃO E COEXISTÊNCIA NO RAMO DA CONSTRUÇÃO CIVIL, COM TRANSPARÊNCIA E ÉTICA. ALÉM DE PRIORIZARMOS O CONFORTO, A QUALIDADE E A OTIMIZAÇÃO DE RECURSOS PARA NOSSOS CLIENTES. SABEMOS O QUANTO É ESSENCIAL PARA O FUTURO DO PLANETA E DA HUMANIDADE ESTABELECER UMA CULTURA AMBIENTALMENTE RESPONSÁVEL DENTRO DO RAMO DA CONSTRUÇÃO CIVIL, COM INTEGRAÇÃO DA HUMANIDADE COM A NATUREZA. ADEMAIS, CREMOS SER RESPONSABILIDADE DE TODOS OS ENGENHEIROS E ARQUITETOS CONTRIBUIR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL DA HUMANIDADE. 17

18 PHERNANDA VARGAS Sócia-fundadora da IKIGAI Engenharia e Arquitetura Sustentável, é graduada em Engenharia Civil e pósgraduanda em Tecnologias e Sustentabilidade na Arquitetura e Design de Interiores. NOYUKE SILVA HAMADO Sócio-fundador da IKIGAI Engenharia e Arquitetura Sustentável, é graduado em Engenharia Civil, pós graduando em Engenharia de Saúde e Segurança do Trabalho. Capacitado e certificado em Sistemas Fotovoltaicos (Bluesun Solar), Interiores Sustentáveis (UGREEN), Biomimética (PUCPR), Prédios Autossufientes (GBC Brasil) e Certificação Casa & Condomínio (GBC Brasil). 18

19 Vamos Conversar WEBSITE WHATSAPP PHERNANDA VARGAS: (34) NOYUKE SILVA HAMADO: (34)

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