Com a Resolução Normativa n° 482/2012 da ANEEL, o consumidor passou a ter direito de gerar a própria energia. Com isso, as pessoas passam a ter energia sem a necessidade de rede elétrica, sendo capaz de ingressar na era da sustentabilidade.
Nos últimos anos pode-se observar um grande crescimento no setor de energia renovável no Brasil, especialmente com a instalação de sistemas fotovoltaicos por todos os cantos do país.
E junto a esse crescimento surgiram também inúmeras oportunidades para aqueles que querem economizar em suas contas de energia, levar energia para os lugares de difícil acesso e também para aqueles que querem mudar de profissão e entrar para um ramo mais rentável.
Portanto, seja qual for seu objetivo é fundamental saber a diferença entre os sistemas on grid e off grid, seus prós e contras, e como funcionam.
Nesse artigo iremos abordar os sistemas fotovoltaicos off-grid, também conhecidos como sistemas isolados ou autônomos.
O que é o Sistema Off-Grid?
O sistema fotovoltaico Off-Grid não é conectado a rede pública e por isso ele precisa de equipamentos diferenciados para ter autonomia e ser autossustentável, como o uso de baterias e controladores de carga. Por essa razão ele costuma ser bem mais caro do que o sistema On-grid.
Esse sistema fotovoltaico isolado normalmente é voltado para funções mais especificas , como bombear água e eletrificar cercas de segurança.
A energia produzida é igual a do sistema On-grid, ou seja, as placas solares captam a luz do sol e gera energia elétrica, a diferença fica no armazenamento que é feito por meio de baterias.
Elas garantem que o sistema Off-Grid funcionem mesmo em época pouca radiação solar, como em dias muito nublados ou no período da noite. Assim quando há um excedente de energia produzida, essa sobra é enviada para o conjunto de baterias.
E quando o consumo for maior que a produção, essas baterias entram em ação para liberar essa eletricidade e atender o imóvel.
Equipamentos básicos necessário para a Instalação do sistema Off- Grid
A energia solar fotovoltaica off-grid, de forma simplificada, é constituída por quatro componentes:
- Placas Solares ou Módulos fotovoltaico: As placas solares também conhecida como módulo fotovoltaico, são capazes de converter a radiação solar em corrente elétrica contínua.
A quantidade de energia produzida por eles dependem das condições climáticas. Em dias ensolarados, com poucas nuvens há uma conversão maior de radiação solar em energia elétrica.
Normalmente procura-se instalá-los com orientação e inclinação apropriadas para cada região de forma a otimizar seu rendimento.
Devem ser instalados de forma a evitar sombreamentos constantes e em estruturas apropriadas para cada local.
- Controladores de Carga: São responsáveis por entregar uma tensão estável para o banco de baterias, uma vez que a tensão na saída dos módulos varia ao longo do dia, de acordo com as condições climáticas.
Os controladores de carga possuem uma corrente máxima de saída, e a multiplicação dessa corrente pela tensão do banco de baterias tem como produto a potência do sistema. Ex: um controlador de carga com corrente máxima de 60 A, ligado em um banco de baterias com tensão nominal de 24V tem uma potência de 1440 W ( 60 A x 24 V = 1440 W )
- Baterias: As baterias utilizadas em sistemas fotovoltaicos possuem características especiais, são chamadas de baterias estacionárias.
As baterias são conectadas em série e/ou paralelo para obter a tensão compatível com a saída do controlador de carga e com a entrada do inversor.
O banco de baterias dá autonomia ao sistema, quanto maior a quantidade de baterias do banco, maior será a quantidade de energia que pode ser armazenada. Porém, o seu dimensionamento deve ser feito de maneira bem cautelosa pois representa um custo significativo do projeto.
Um ponto bastante importante é verificar quanto tempo de autonomia o banco de baterias é capaz de fornecer energia em momentos em que há pouca ou nenhuma geração pelos módulos fotovoltaicos, como no caso de dias chuvosos e períodos noturnos.
Assim como os outros componentes do sistema, o banco de baterias deve ser instalado por profissionais capacitados, e em local arejado e apropriado, uma vez que representa um risco de incêndio em potencial caso as boas práticas e normas específicas não sejam seguidas.
- Inversores: A função do inversor é converter a energia em corrente contínua (CC) para corrente alternada (CA), que é utilizada na maioria dos aparelhos e equipamentos.
Nos sistemas off-grid deve ser levado em consideração uma informação muito importante: O inversor é considerado como a única fonte de energia, ou seja, ele deve ser capaz de fornecer potência para suprir todos os equipamentos conectados ao sistema.
É como se fosse um gerador, se for conectado a uma potência maior do que ele pode fornecer, ele não conseguirá suprir toda demanda e irá desarmar. Por exemplo: um inversor de 3000 W é capaz de fornecer potência para cargas cuja soma de todas as potências sejam 3000 W.
Se for ligado um chuveiro de 5000 W em um sistema off-grid alimentado por apenas esse inversor, ele não será capaz de fornecer energia para esse chuveiro. Já nos casos on grid (conectados na rede), essa potência complementar é obtida através da rede da concessionária.
Como Funciona o Sistema Off-Grid de Energia Solar na Pratica
É preciso instalar os painéis no telhado da residência, esses painéis ou placas solares captam a energia do sol o transformando em energia elétrica e passa por um controlador de carga.
Esse controlador de carga tem varias funções, uma delas é avisar através de led qual é a carga da bateria, se está cheia, se está pela metade ou se está critica. Ele mostra se a energia está chegando da placa solar e indo para a bateria.
O controlador também tem o papel fundamental para não sobrecarregar a bateria quando a bateria já está cheia, o controlador não deixa mais carga na bateria depois que ela já está completa. A bateria não pode ficar recebendo carga depois de cheia, pois pode comprometer sua vida útil.
Do controlador de carga a energia vai para a bateria estacionária, está bateria está sendo recarregada durante o dia e a noite é consumida parte dessa energia.
É importante saber que a bateria nunca deve ser dimensionada para ser usada toda a energia, durante a noite a carga não deve ultrapassar 50% de seu consumo, ou seja, a bateria não deve esvaziar mais que a metade.
A bateria deve ser dimensionada para consumir somete uma parte da energia durante a noite.
A bateria estacionaria tem a tensão de 12v cc, porém, os equipamentos que temos em casa tem a tensão de 110 ou 220v ca. Com a tensão 12v é possível ligar somente as lâmpadas, pois conseguimos encontrar lâmpadas com essa tensão.
Porém, para os outros aparelhos funcionarem é preciso ligar a bateria a um inversor, que é um aparelho que transforma a tensão de 12v para 110v ou 220v.
Justamente pelo sistema Off-Grid ser isolado, ou seja, sem conexão a rede, não da para usar uma quantidade maior de energia do que foram geradas pelos módulos fotovoltaicos.
Por essa razão é muito importante que o dimensionamento seja feito considerando as particularidades de onde o imóvel está localizado.
É o dimensionamento que determina a capacidade máxima que as baterias conseguirão armazenar, para garantir que o sistema não terá interrupções e impedir que o consumidor fique sem eletricidade.
Espero ter te ajudado!
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