Projeto de Energia Solar Fotovoltaica: como fazer?

Projeto de energia solar fotovoltaica: como fazer?

Com o mercado de energia solar em crescimento, a demanda sobre os projetos também aumentarão. Sabendo disso e considerando a concorrência, entender e colocar em prática como fazer um projeto de energia solar de qualidade, é essencial. Pois assim, será possível maximizar as vendas.

Dessa forma, o projeto de energia solar fornecido para o seu cliente em potencial, é a chance de finalizar a comercialização. Por outro lado, se mal executado, será um dos motivos para perder um consumidor.

Sendo assim, a necessidade de possuir um planejamento, pessoas especializadas e projetos de qualidade, torna-se importante para que uma empresa alavanque seus negócios.

Pensando em auxiliar na implementação de técnicas de qualidade, seja para quem é iniciante no ramo ou para quem está buscando evoluir, preparamos o artigo para você tirar todas as suas dúvidas sobre projetos de energia solar. Confiras nossas dicas e garanta a “expertise” que sua integradora precisa.

Como desenvolver um projeto de energia solar?

O projeto de energia solar fotovoltaica inicia com a definição da quantidade de energia que precisa ser produzida. Posterior a isso, é realizado um cálculo de produção de energia desejada. E assim, acontece a devida instalação do protótipo.

Em paralelo, é necessária toda à adequação técnica, que abrange documentação e homologação perante à concessionária de energia. Nesse sentido, desenvolver um projeto de energia fotovoltaica exige qualificação e experiência, evitando assim, eventuais problemas.

Todavia, o caminho para o desenvolvimento de uma proposta comercial de energia solar passa por etapas como o conhecimento da demanda, inspeção técnica, dimensionamento, aprovação e instalação.

Além do mais, o tamanho do projeto se limitará conforme à área disponível para a implementação dos painéis solares.

Nesse processo, a escolha do tipo de sistema fotovoltaico se faz presente. Separamos então, características específicas do sistema On-grid e Off-grid, para te auxiliarmos na escolha. Confira:

On-grid

• Esse tipo sistema fotovoltaico precisa, necessariamente, estar conectado à rede de distribuição de energia, dispensam a utilização das baterias e dos controladores de carga e são dessa forma, mais baratos.
• Além disso, o sistema on grid não possui armazenamento de energia. Contudo, toda a energia excedente volta para a rede convencional de energia elétrica. Assim, o relógio medidor vai identificar e gerar créditos de energia, que poderão ser utilizados quando a demanda for maior que a produção, em um período de até 36 meses.
• Com o retorno em forma de crédito, a sua residência economiza na conta de luz, já que, só pagará a diferença entre o que é produzido e o que é consumido.

Esse tipo de sistema é regulamentado pela resolução normativa nº 482 da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), de 17 de abril de 2012, que é o que define o mecanismo de compensação de energia.

Off-grid

• O sistema off-grid é autônomo, sem qualquer ligação com a distribuição de energia. Dessa forma, se sustentam através de baterias, que são seus dispositivos de armazenamento de energia.
• A energia excedente produzida é utilizada em momentos de pouca ou nenhuma incidência de luz solar. Ademais, as baterias são a fonte de energia reserva do sistema, então, deve-se pensar em adquiri-las com espaço de armazenamento suficiente para manter a residência, tendo como base a demanda da casa e as condições climáticas.
• A princípio, para uma melhor eficácia nesse sistema, deve ser idealizado para gerar no máximo 100% da energia média consumida, já que, o consumidor não será remunerado pela energia excedente.

Vantagens e desvantagens:

Ao escolher um tipo de sistema que atenda às suas demandas e expectativas, é interessante conhecer suas vantagens e desvantagens, poupando assim, indisposições futuras. Veja a tabela abaixo:

Quem faz o projeto de energia solar?

Na categoria dos engenheiros, somente o eletricista possui as atribuições para projetar e executar projetos de energia solar fotovoltaica, conforme o artigo 8º da resolução n.º 218, de 29/06/1973 do CREA/CONFEA.

Porém, uma dúvida sempre pairou sobre o mercado fotovoltaico: técnicos eletrotécnicos podem assinar um projeto de energia solar?

Por muito tempo, as concessionárias não aceitavam a assinatura de um projeto de energia solar realizado por técnicos em eletrotécnica, e também, não eram amparados pela lei. Mas, em 2019, a resolução n.º 74 do CFT, declarou que:

Art. 1° Os Técnicos Industriais com habilitação em eletrotécnica, têm prerrogativa para:

1. Conduzir, dirigir e executar trabalhos de sua especialidade;
2. Prestar assistência técnica no estudo e desenvolvimento de projetos e pesquisas tecnológicas voltadas para a sua especialidade;
3. Orientar e coordenar a execução dos serviços de manutenção de equipamentos elétricos e instalações elétricas;
4. Dar assistência técnica na compra, venda e utilização de produtos e equipamentos especializados da área elétrica.

E, finalmente, o artigo quinto ampara:

Art. 5° Os técnicos em Eletrotécnica para as prerrogativas, atribuições e competências disciplinadas nesta Resolução, têm como limite as instalações com demanda de energia de até 800KVA, independente do nível de tensão que supre esse montante de carga.

Concluindo então, que os responsáveis por planejar e assinar um projeto de energia solar podem ser engenheiros elétricos ou eletrotécnicos, desde que, nesse último caso, o técnico em eletrotécnica dirija instalações elétricas com demanda de energia de até 800 kVA.

Veja também: como vender energia fotovoltaica: 2 segredos!

Como dimensionar um sistema de energia solar?

Para saber o tamanho do sistema que você precisa é ideal que seja feita uma análise da sua conta de energia. Através de um consumo energético médio, ao longo de 12 meses do ano, será possível entender a demanda que o cliente possui.

Assim, o dimensionamento do projeto de energia solar será assertivo e eficaz. Por outro lado, o conhecimento de algumas grandezas é essencial para a prestação de um bom serviço.

Grandezas:

• Volt (V)  grandeza utilizada para medir tensões elétrica;
• Ampere (A) usado na medição de corrente elétrica;
• Watt (W) é utilizado para medir a potência e é o resultado da multiplicação de tensão pela corrente: W = V x A

• Wp = Watt de pico: a máxima potência obtida em condições ideais.
• Wh = Watt hora: potencia gerada ou consumida por hora. É normal em geração de energia se determinar o total gerado em um período de tempo.
• Ap = Ampere de pico: é a corrente máxima obtida em uma condição ideal.
• Ah = Ampere hora: trata-se da corrente máxima obtida ou consumida em uma hora.

Contudo, é a hora de analisar a relação de todos os equipamentos em que há pretensão de se ligar ao sistema. Por isso, verifique o consumo em Watts e a quantidade de horas que cada um fica ligado por dia.

Assim, será possível multiplicar os valores de consumo pelas horas de uso, dimensionando especificadamente o seu sistema de energia fotovoltaica.

Somando todos os resultados, obtemos o consumo diário de energia. Quando se tratar de consumo não regular, tal como residência de fim de semana, é preferível trabalhar com valores de consumo, considerando os dias que não haverá consumo mas há geração e isso deve ser compensado com o armazenamento em baterias.

A escolha do painel solar é feita através de sua capacidade de geração em Ah

Com o valor da potência exigida em Watts por dia, divida o valor pela tensão do sistema (ex.:12 ou 24 V) e obterá a corrente/dia necessária:

A = W / 12 ou 24

Este resultado precisa ser dividido pelo tempo médio de incidência solar. Após encontrar o valor em Ah, é possível escolher o painel que se iguala ou supera este valor na tabela de placas.

Para 24V deve-se levar em conta que terá no mínimo 2 painéis solares do mesmo modelo interligados em série.

Dessa forma, o dimensionamento do projeto de energia solar gira em torno da condição atual do consumidor, como por exemplo, localização, consumo e destino final da energia.

Veja também: gerador de proposta de energia solar 

Passo a passo de um projeto fotovoltaico

Fazer um projeto de energia solar pode ser desafiador e, portanto, requer muita dedicação. Por isso, é fundamental compreender todas as etapas desse processo, de forma a executá-lo da melhor maneira possível.

Mas e que parâmetro devemos seguir para estar em conformidade com um bom projeto de energia solar?

De início, pode parecer assustador, mas com o tempo e a rotina, tudo ficará mais tranquilo. Além disso, te ajudaremos nessa trajetória até o sucesso.

Primeiro passo:

Em primeiro lugar, se faz necessário analisar as despesas de luz e o seu consumo. Procure na conta de energia o gasto mensal em kWh. É com base neste número que você vai poder calcular o “tamanho” do sistema fotovoltaico, dimensionando assim, o tamanho do projeto de energia solar que precisará ser feito.

• Para calcular com precisão quanto custa instalar energia solar você deve utilizar o consumo médio mensal de energia, ou seja, a média dos últimos 12 meses.

Além disso, é preciso possuir um vasto conhecimento sobre os equipamentos e potências para captar a luz de forma eficaz e transformá-la em energia elétrica.

O projetista opta por componentes que capazes de suprir o consumo elétrico mensal do cliente, otimizando o rendimento energético.

Assim, o idealizador deve dimensionar o sistema fotovoltaico (em um projeto de energia solar). Nesse momento é realizado o cálculo para entender qual a energia produzida pelos painéis solares em relação a incidência de luz na instalação.

Posterior a essa estimativa, é estabelecido a potência necessária para o sistema, a tensão e o número de módulos fotovoltaicos que são fundamentais.

Além de saber realizar com eficiência o dimensionamento, conhecer o kit para projeto de energia solar é imprescindível.

Veja também: atendimento para energia solar – como ter o melhor

Kit de energia solar

O kit de energia solar possui, basicamente, cinco itens: o painel solar fotovoltaico – que consiste no conjunto de módulos fotovoltaicos responsáveis por converter a luz solar em energia, o inversor solar – que direciona a energia gerada e a excedente para a rede da concessionária –, a caixa de junção (string box) – que protege o sistema contra surtos e outros anos elétricos –, as estruturas de suporte e ancoragem – que são os equipamentos usados para fixar os módulos sobre o telhado – e o cabeamento, formado por cabos e conectores que fazem a conexão elétrica entre os demais componentes.

Segundo passo:

Nesse passo, se realiza a inspeção técnica da unidade consumidora. Com o início das visitas, o projetista desenvolve uma análise preliminar do projeto, além de coletar informações.

Do mesmo modo, os dados auxiliam a entender as reais necessidades, bem como, o tipo de telhado para instalação e fixação dos equipamentos de suporte.

Outros fatores relevantes são, por exemplo, orientação e incidência solar do telhado, tipo de ligação elétrica do imóvel, incidência de sombras sobre o telhado e o cálculo da área na qual as placas solares serão inseridas.

Com todas essas informações, as estimativas de retorno financeiro e cálculos como rendimento energético devem ser realizados. Dessa forma, os dados devem estar contidos no documento de acesso à rede para micro geração distribuída que, futuramente, serão anexado para a distribuidora.

Terceiro passo:

Com essa etapa, o dimensionamento para energia solar é concluído. As diversas informações devem ficar centralizadas no documento que é enviado à distribuidora. Entre estas, estão:

• Quantidade de energia deseja gerar com o projeto de energia solar
• Eficiência da célula fotovoltaica e do material de sua composição;
• Especificar inversor e outros equipamentos ;
• Orientação, localização e espaço físico dos módulos;
• Dimensionar com as características do módulo, quantidade e forma de arranjo dos módulos;
• Informações solarimétricas disponíveis para a área de instalação do projeto de energia solar

Simultaneamente, serão fornecidos os detalhes de todo o projeto elétrico do sistema fotovoltaico conectado à rede (SFCR).

Então, com toda a documentação do projeto de SFCR, inicia-se o processo de solicitação do acesso à rede e homologação. Conforme padrão, documentos como a Anotação de Responsabilidade Técnica (ART), certificado de conformidade do inversor e lista de unidades consumidoras devem ser apresentados.

Então, a distribuidora analisa o seu projeto de energia solar e autoriza a instalação. Mas calma! As etapas não param por aí…

Quarto passo:

Finalmente, depois da formalização do orçamento e homologação do sistema, é possível realizar a instalação. Até que o projeto de energia solar seja introduzido, todos os processos burocráticos acima citados, precisam estar resolvidos.

Contudo, a fixação das placas solares é, sem dúvidas, o passo mais importante e concluinte de um projeto de qualidade.

É por esse e outros motivos que todos os passos anteriores precisam ser realizados de forma impecável, pois assim, tudo ocorrerá de forma eficiente e o sistema estará funcionando conforme as demandas da residência/empresa.

Como instalar um projeto de energia solar

1. Após a preparação do local e com base no “layout” desenhado para o sistema, a equipe subirá até o telhado e demarcará onde os painéis serão alocados.
2. Os suportes serão parafusados para que sirvam de sustentação das placas solares, promovendo fixação do sistema.
3. Posteriormente, será realizada a instalação das placas e a conexão dos fios e cabos.
4. Conexão de painéis solares no inversor solar e instalar o inversor na rede elétrica de sua casa ou empresa. Esta é a parte final da instalação, onde quem trabalha é somente o eletricista.
5. Feita a instalação e a conexão à rede, o sistema de energia solar já está produzindo energia elétrica e você começa a economizar na conta de luz imediatamente.

Pronto, você estará gerando energia renovável através da luz do sol. Após todos os passos concluídos, o seu imóvel produzirá energia limpa, apoiará a sustentabilidade e ainda, reduzirá custos na sua conta de energia elétrica.

Quanto custa um projeto de energia solar?

Primeiramente, para que seja possível orçar um valor para o projeto de energia solar, é indispensável a realização de cálculos. Bem como o de dimensionamento, demanda e quantidade de placas solares necessárias para atender as necessidades de um cliente.

Com isso, o valor do projeto de energia fotovoltaica deve incluir:

1. Os custos dos equipamentos e acessórios;
2. Os gastos com a instalação – com insumos e mão de obra;
3. O custo de oportunidade – ou seja, considerar que produtos e serviços que são mais recentes no mercado possuem preços mais elevados.

Os custos também estão diretamente relacionados à produção e à obra, abarcando toda a engenharia do projeto fotovoltaico.
Dependendo do nível profissional e da experiência, um técnico em eletrotécnica tem um salário médio, em uma empresa de pequeno porte, de R$ 1.700 a R$ 3.000.

Já um engenheiro eletricista, nas mesmas condições, recebe um salário médio de R$ 3.500 a R$ 8.500.

Veja também: legislação de energia solar – entenda tudo!

Preços médios para instalação de projetos fotovoltaicos

Entretanto, é possível criar uma estimativa de preços médios. Com base no relatório Análise do Mercado Fotovoltaico de Geração Distribuída – no segundo Semestre de 2017 da consultoria Greener, confira:

• Em um sistema pequeno, com potência de 2 kWp e faixa de consumo mensal de 250 a 350 kWh/mês, o preço médio é de aproximadamente R$ 15.620,00.

• Um sistema médio, com potência de 4 kWp e faixa de consumo mensal de 550 a 660 kWh/mês, possui um preço médio de R$ 26.080,00.
• No caso de um sistema grande, com potência de 8 kWp e faixa de consumo mensal de 1000 a 1100 kWh/mês, conta com um preço médio de R$ 46.400,00.

Por fim, é importante frisar que: os valores sofrem alterações e podem variar conforme integradora e componentes escolhidos. Os dados fornecidos são apenas um parâmetro, em média, dos custos para instalar um projeto de energia fotovoltaica.

Como homologar um projeto de energia solar?

Atualmente, um dos principais desafios para a produção de energia fotovoltaica é saber como homologar o seu imóvel à concessionária de energia elétrica.

Mas livre-se de preocupações, aqui será possível sanar suas dúvidas e, compreender sua acessibilidade.

O que é a homologação de um projeto de energia fotovoltaica?

A homologação de sistemas fotovoltaicos constitui-se de um procedimento padrão em que sua distribuidora de energia realiza a fiscalização do sistema solar instalado em seu imóvel, verificando se ele possui as especificações estabelecidas nas normas de segurança.

Para isso, a homologação é feita através de procedimento padrão:

1. É realizada a solicitação da conexão do sistema de energia solar à rede de energia;
2. Ocorre o envio do projeto para a concessionária analisar;
3. É estabelecido um prazo de 120 dias para realizar a instalação do seu sistema de energia solar e solicitação da vistoria;
4. Neste passo, um técnico especializado deverá realizar a vistoria (quando solicitado) e desenvolverá um relatório que será encaminhado à concessionária para a regularização;
5. Por fim, a concessionária fará uma nova vistoria técnica a fim de autorizar a ligação do sistema, quando o relógio é trocado por um medidor bidirecional.

Desta forma, se o seu projeto for aprovado em todas as etapas dentro do período estabelecido, sua homologação será feita em até 34 dias.

Como calcular a quantidade de placas fotovoltaicas?

Você sabe quantas placas solares é preciso para reduzir sua conta de energia em 95%? Nós te mostramos como calcular com eficácia. Veja abaixo:

O Brasil, com dimensões continentais, possui uma variação climática enorme. Sabendo disso, é possível afirmar que a incidência solar não é uniforme em todas as regiões do país.

Resumindo a resposta, é possível, de forma simplificada, classificar a média de placas solares, por região:

• Na região Sul, com boa incidência de luz solar, utiliza-se em média 7 placas. Já as demais regiões, em média 8 painéis solares.

Porém, em uma respostas mais assertiva e elaborada, não é difícil entender que quanto maior a incidência solar, maior será a energia produzida em decorrência do efeito fotovoltaico. Para que você dimensione projetos fotovoltaicos com eficiência e gere proposta comercial para energia solar, conheça o Solarfy.

De antemão, é a diferença de irradiação que faz com que o número de placas solares varie de região para região.

Os dados solarimétricos, por exemplo, influenciam na quantidade necessária de painéis para aquisição, conforme a demanda do cliente e da incidência de luz. Assim, calcular o sistema fotovoltaico fica mais eficiente e assertivo. Confira:

Observe que em determinadas regiões, podemos considerar que o sol aparece abundantemente apenas durante três horas por dia. São locais com muita chuva ou muitos dias nublados.

Em contrapartida, determinados locais possuem mais de dez horas diárias de sol.

Seguindo essa lógica, torna-se visível que essa diferença, por mínima que seja, interferirá diretamente nos números de painéis de um projeto de energia fotovoltaica.

Como calcular o número exato de placas solares:

Energia = potência X tempo X Rendimento

Na região Sul, que compreende os estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná, temos, em média, 5,37 horas diárias de irradiação solar útil à geração fotovoltaica.

Ou seja, os parâmetros citados anteriormente, nessa situação, um módulo fotovoltaico de 265 W gera, por dia 1,14 kWh, dessa forma:

Energia = 265 X 5,37 X (1 – 0,20)

* Considerando uma perda de 20% para fatores como a sujeira do coletor (por isso o rendimento= 1 menos 0,20 dos 20% de perda).

Assim, ao final de um mês, um módulo fornece 34,20 kWh/mês.

Veja também: gerenciamento de projetos de energia solar  – vantagens e como começar

Agora, basta você saber qual é o gasto mensal em kWh do seu consumidor. Por exemplo, se um cliente X consome 250kWh/mês, basta você fazer uma regra de 3 com os valores que 1 placa fornecerá em relação a quantidade demandada.

1 módulo——- 34,20 kWh

                                             x módulos——- 250 kWh (varia de cliente para cliente)

Por fim, resolvendo a regra de 3 (multiplicando cruzado) você chegará ao número exato de placas necessária para o projeto. Nesse caso, será preciso instalar 7,31 módulos, arredondando sempre para mais = 8 placas solares.

Além disso, cada plana solar possui em média 1,5 e 2m², dependendo do modelo e marca. Então, por esse lado, se uma residência precisa de 8 módulos, os mesmos ocuparão entre 12 e 16m².

Como calcular a quantidade de placas solares para piscinas?

Aquecer a piscina com painéis solares é uma boa solução para quem está buscando economia e conforto. Aquecer a piscina com recurso à energia solar é simples basta instalar os painéis solares, tubagem acessória e se optar por sistema misto um depósito para as águas quentes sanitárias.

Para calcular a quantidade de painéis necessários para aquecimento de piscinas é imprescindível conhecer a sua localização.

Pois a média varia entre 60% (em lugares com melhor incidência de luz) e 80% (em localizações menos favorecidas) em relação da área da piscina. Ou seja, a quantidade irá variar conforme a área superficial.

Em outras palavras, uma piscina localizada no Sul (região com boa incidência solar) e tem 5 x 5 x 1, (5 metros de largura, 5 metros de comprimento e 1 metro de profundidade) o ideal seria utilizar pelo menos 15 metros quadrados de placas coletoras.

Quantos kWh um painel solar gera?

Uma única placa solar de 100 Wp, por exemplo, é capaz de gerar entre 12 e 20 kWh por mês. No entanto, as perdas de energia  são utilizadas para o cálculo de consumo mensal, uma vez que sistemas com baterias (off-grid) perde-se aproximadamente 35% da energia e sistemas conectados à rede (on-grid) 20%.

Para realizar o cálculo, é necessário estabelecer um parâmetro, como uma média 150 W para uma placa solar de 1m². E então você deverá multiplicar o valor pela taxa de irradiação solar da sua região, obtendo a geração diária de energia máxima.

Na região Sul, com boa incidência de luz solar, utiliza-se em média 7 placas. Já as demais regiões, em média 8 painéis solares.

É importante ressaltar que os kWh que um painel produzirá depende da sua potência e incidência de luz solar na instalação.

Como calcular Payback energia solar?

Quem está pensando em instalar um projeto de energia solar quer saber os benefícios e qual será a sua economia, não é mesmo? E como calcular o payback do investimento em placas de energia solar?

• Tempo de retorno do investimento = Payback

O tempo de retorno do investimento em energia solar ou ‘payback’ representa os meses/ anos necessário para que o custo de instalação se pague e, a partir de então, comece a gerar lucro para o proprietário.

Basicamente, para fazer este cálculo é preciso fazer o levantamento do custo total do investimento e dividi-lo pela economia proporcionada mês a mês.

PAYBACK (meses) = Investimento (R$) / Energia gerada (kWh/mês) x Valor da tarifa

O cálculo do payback de um sistema de energia solar deve, portanto, devo levar em consideração o investimento total realizado e a geração média mensal do sistema fotovoltaico (produção de energia em kWh).

No Brasil, o payback varia bastante em função da radiação solar e tarifas cobradas e, quanto maiores estes valores, menor será o payback do sistema.

Com isso, é possível estimar que no Brasil, o tempo de retorno do investimento é entre 5 anos e 8 anos. Portanto, como estes sistemas possuem mais de 25 anos de vida útil, perceba que mesmo que o sistema se pague em 8 anos, serão mais de 17 anos de energia gratuita!

E você? É um integrador solar ou está pensando em empreender nessa área? Nós temos a solução para alavancar vendas dos projetos de energia fotovoltaica, otimizar processos e trazer mais tecnologia para a sua empresa.

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