Tecnologia Fotovoltaica

Energia Fotovoltaica é a energia elétrica produzida a partir da conversão da luz solar e é produzida mesmo em dias nublados ou chuvosos. Porém, quanto maior for a radiação solar maior será a quantidade de eletricidade produzida em dado período.

Uma Instalação Fotovoltaica é um sistema constituído por componentes elétricos e eletrônicos capazes de converter a luz solar em energia elétrica. Os raios luminosos provenientes do Sol chegam à Terra sob a forma de partículas elementares denominadas fótons, as quais possuem uma certa quantidade de energia. A instalação fotovoltaica consegue coletar a energia contida nos fótons e transformá-la, usufruindo dos fenômenos físicos, em corrente elétrica.

Os componentes fundamentais da instalação fotovoltaica

Painéis Solares

são dispositivos utilizados para converter a energia da luz do Sol em energia elétrica. Os painéis solares fotovoltaicos são compostos por células de Silício (Si). Estas células são, com maior propriedade, chamadas de células fotovoltaicas, ou seja, contam com o efeito fotovoltaico para converter a energia solar em energia elétrica. Cada célula solar é formada a partir de uma camada fina de Silício tipo N e outra com maior espessura de Silício tipo P. Separadamente, ambas são eletricamente neutras, contudo, ao serem unidas, na região P-N forma-se um campo elétrico devido aos elétrons livres do Silício tipo N, que ocupam os vazios da estrutura do Silício tipo P. Quando a luz solar incide sobre a célula fotovoltaica, os fótons chocam-se com outros elétrons da estrutura do Silício, fornecendo-lhes energia e transformando-os em condutores. Devido ao campo elétrico gerado pela junção P-N, os elétrons são orientados e fluem da camada “P” para a camada “N”. Por meio de um condutor externo, ligando a camada negativa à positiva, gera-se um fluxo de elétrons (corrente elétrica).

Estruturas de Suporte

São aqueles materiais projetados para, literalmente, suportar e servir de apoio aos painéis solares. A escolha do tipo de estrutura de suporte deve levar em conta o tipo de painel solar a ser instalado, a inclinação necessária a ele, o local de instalação e o material utilizado em sua construção.

Inversor Solar

recebe a energia gerada pelas placas solares em CC (corrente contínua) e a transforma em energia elétrica de CA (corrente alternada), com forma de onda igual à energia elétrica fornecida pela distribuidora local para ser utilizada em sua casa ou empresa. O inversor solar também atua na proteção elétrica de todo o sistema, realiza o monitoramento dos parâmetros de geração e é responsável pela otimização da energia produzida.

String Control Boxes

São equipamentos de proteção, pois isolam o sistema fotovoltaico, impedindo acidentes elétricos como curtos-circuitos e surtos elétricos. Devem ser conectados aos inversores de frequência e aos quadros de proteção da rede elétrica. Quando conectados ao lado CC (corrente contínua), protegem a instalação e os painéis solares contra descargas elétricas. Quando os dispositivos de segurança estão presentes na conexão com o lado CA (corrente alternada), realizam a proteção da instalação contra descargas atmosféricas.

Cabeamento

Os diferentes tipos de cabos necessários a um sistema de energia solar são responsáveis pela interligação de seus componentes, promovendo o fluxo de energia entre eles, para que seja possível utilizar a energia solar em forma de energia elétrica. Os cabos usados nas instalações fotovoltaicas precisam de isolamento adequado, capaz de proteger o sistema das variações meteorológicas e ambientais às quais serão expostos, além de alcançar longa vida útil.

Divisão de um Sistema Fotovoltaico

Sistemas Isolados (Off-Grid ou Stand-Alone)

Os sistemas isolados são aqueles que não são conectados à rede elétrica e, geralmente, são utilizados em locais remotos ou onde o custo de acesso a rede é maior que o custo do próprio sistema. Normalmente estes sistemas utilizam baterias para armazenar a energia.

Sistemas Conectados à Rede (Grid-Tie ou On-Grid)

A energia solar fotovoltaica gerada através dos painéis solares (durante o dia), é entregue à rede elétrica instantaneamente. Do ponto de vista dos componentes do sistema Grid-Tie, além de transformar a corrente contínua em alternada, deve sincronizar o sistema com a rede pública. Pelo fato do sistema estar conectado à distribuidora, a utilização de baterias é eliminada.