Energia solar em sua casa – As diferenças entre o sistema isolado e conectado a rede

Marcus Bonassi Blog Leave a Comment

 

Existem três tipos de sistemas solares fotovoltaicos que você pode considerar como uma boa alternativa para sua casa, são eles:

  1. Sistema Solar Fotovoltaico conectado a rede
  2. Sistema Solar Fotovoltaico isolado (com baterias)
  3. Sistema solar Hibrido, que é uma união dos citados acima

Antes de mais nada seria interessante você conhecer os componentes básicos de um sistema solar fotovoltaico, mas caso você já conheça, vamos adiante.

Ah, vale lembrar também que nossos artigos focam em energia solar fotovoltaica e não energia solar térmica, se quer saber a diferença entre os dois tipos de energia clique aqui.

Vamos lá, buscar entender um pouco melhor qual é uma boa opção para sua casa ou negócio.

1.   O sistema solar conectado tem inúmeras vantagens hoje por ser um sistema que não necessita de baterias para sua operação, sendo assim sua casa será uma mini usina de energia, sabe como? Simples, dependendo da quantidade de energia que você produz você irá injetar energia na rede de sua concessionária local, fornecendo energia para a rede, mas caso você não consiga suprir toda a demanda energética de sua casa, a concessionária irá garantir o fornecimento, já que você está conectado a rede. Primeiramente vamos entender o fluxo disto tudo:

Luz solar incide nas placas==> induz produção de energia nas placas ==> inversor transforma a energia que está em corrente continua para corrente alternada ==> energia será enviada para a demanda da casa ==> restante é enviado para a rede elétrica local.

vamos ver a figura a seguir e analisar o passo a passo:

sistema conectado a rede

Sistema fotovoltaico conectado a rede

Bom, as vezes vale ser redundante para o entendimento ficar claro, portanto, vamos ver o passo a passo de como funciona para o  primeiro caso.

passo 1: A energia solar incide nas placas fotovoltaicas

passo 2: A energia elétrica produzida pelas placas vai para o inversor que irá transformar a energia em corrente continua, vinda das placas em energia alternada que irá para a casa e rede elétrica.

passo 3: A energia em corrente alternada vai para o quadro de distribuição a partir daí temos dois caminhos possíveis

passo 4: No passo 4 a energia que provem das placas vão para a casa para suprir a demanda, caso sobre energia, ou seja, as placas produzem mais do que a casa necessita o sistema envia este excedente para a rede elétrica e fica como crédito em utilização nos momentos que não houver sol ou até mesmo para outras localidades em seu nome.

passo 5: A energia excedente é injetada na rede e será gerado crédito de utilização para o usuário. Para isto o relógio de energia é trocado por um relógio bidirecional capaz de contabilizar a energia nos dois sentidos, de entrada para a casa e de saída para a rede.

passo 6: No período da noite, em dias sem sol, a rede elétrica fornece a energia que já deve ser dimensionada para que os créditos gerados pela produção da casa possam compensar estes momentos de falta de produção, sendo assim sua conta poderá ser zerada.

Caso ainda assim sua produção seja maior que seu consumo, você terá até 5 anos para utilizar este crédito de energia em qualquer casa ou empreendimento no seu nome. Legal né?

Vamos estudar agora o segundo caso, do sistema isolado, com uso de baterias

2. O sistema isolado trabalha com a utilização de baterias, isso quer dizer que não depende da rede elétrica, ficando totalmente independente energicamente. Isto pode parecer vantajoso, diante de um momento de crise energética e aumento de tarifas, porém a dependência das baterias, que por sua vez tem um ciclo de vida muito mais baixo que as placas faz o sistema se tornar economicamente pouco viável, a não ser que a residência esteja em local de difícil acesso para conexão com a rede, por exemplo em áreas rurais. A energia com uso de baterias é muito utilizada em postes de luz, bombeamento de água, freezer para vacinas, cercas elétricas e pequenas cargas isoladas que podem viabilizar a aplicação deste projeto.

Vamos ver um diagrama explicativo:

Sistema solar fotovoltaico isolado

Sistema fotovoltaico isolado

Vamos lá, passo a passo pra entender o funcionamento do sistema isolado.

passo 1: A energia solar incide nas placas fotovoltaicas, isto não muda.

passo 2: A energia elétrica produzida pelas placas vai para o controlador de carga que tem como função regular a tensão e corrente para que não danifiquem as baterias.

Atenção nos passos seguintes. As baterias fazem mais ou menos o papel da rede elétrica no caso anterior.

passo 3: A energia é armazenada em baterias para ser utilizada no momento de falta de luz incidente nas placas.

passo 4: Aqui, vemos que toda energia produzida é imediatamente enviada para o inversor, analogamente ao caso passado e utilizado nas cargas da casa. Aquilo que for excedente irá para as baterias e será armazenado. No sistema conectado a rede (on-grid) a energia excedente ia para a rede elétrica.

passo 5: Nos momentos de falta de luz a casa será alimentada pelas baterias que devem estar carregadas, passando sempre pelo inversor para que a corrente passe de continua para alternada, de maneira compatível com os aparelhos da casa.

passo 6: Do inverso para as cargas da casa estamos no ultimo estágio onde ele apenas recebe a energia DC (Corrente continua) e passa para AC (Corrente alternada), tanto aquele vinda diretamente das placas como a que vem das baterias.

E o nosso caso 3 ou sistema híbrido, é uma junção dos dois sistemas tratados acima, por exemplo se a pessoa utiliza as baterias para bomba d’água e sistema de iluminação e o sistema conectado para o resto da casa, tudo depende da necessidade e intenção da pessoa, juntamente com um estudo técnico e pormenorizado da possibilidade e necessidade de cada caso.

 

Quais as vantagens do sistema on-grid (conectado a rede): baixo custo de manutenção, não necessita uso de baterias, vida útil prolongada (25 anos), menor nível de descarte tóxico, maior viabilidade econômica. Pequeno espaço de alocação de equipamentos além das placas por não necessitar de baterias.

Quais as desvantagens do sistema on-grid (conectado a rede): a maior desvantagem deste sistema é que por ele depender da energia elétrica, se a energia elétrica cair em momentos que o sistema não estiver produzindo a casa ficará sem energia elétrica, o que não acontece no sistema com baterias, porém este caso não justifica por si o uso de baterias a não ser que as quedas de energia sejam muito frequentes.

 

Vantagens do sistema off-grid (isolado): Autonomia total, pode ser usado em kits isolados de luz, bomba d’agua, etc. Quando a luz cair o sistema continuará ativo, desde que as baterias estejam carregadas.

Desvantagens do sistema off-grid (isolado): menor vida útil devido uso das baterias, descarte das baterias fere a natureza, existe a perda da bateria, o que não acontece no sistema conectado. Necessidade de maior espaço na casa para alocação do banco de baterias além do inversor.

 

Bom, espero que tenham gostado e qualquer dúvida conta aqui com o pessoal da AMT solar que está pra te servir. Escreve um comentário que a gente responde ou envia um contato pelo site.

 

Se liga no sol e se antecipe pra se sair melhor

#LigadosNoSol

 

Marcus Bonassi

 

 

 

Engenheiro de Produção Eletricista, formado pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Iniciou na universidade os estudos e pesquisas em energias renováveis. Passa seu tempo livre com música, trabalhos sociais, e diversão na natureza. Um entusiasta da energia em todos seus sentidos, trabalha hoje focado em energia solar fotovoltaica.