Energia Solar Off-Grid: O que Você Precisa Saber

Descubra neste guia completo tudo sobre o sistema autônomo de energia solar fotovoltaica, chamados “off-grid”.

Os sistemas off-grid, como são popularmente conhecidos, são dimensionados para ser um sistema independente, trabalhando desconectados da rede elétrica local.

Como o sol é uma fonte intermitente e há a necessidade de consumo elétrico nos períodos de pouca ou nenhuma geração, o uso de baterias, nesses casos, é imprescindível.

Usualmente eles são instalados em locais onde não há atendimento de rede elétrica por parte da concessionária de energia.

Locais que não possuem rede elétrica e necessitam de uma baixa quantidade de energia são os mais ideais para esta tecnologia. Estender a rede é caro e um baixo consumo não justifica o investimento.

Vamos agora entender todos os principais pontos acerca deste tema.

Vantagens dos sistemas off-grid

As principais vantagens do sistema off-grid estão relacionadas ao fato de não estar mais conectado à rede da concessionária.

Este fator permite te isentar de diversas cobranças realizadas não somente pela distribuidora de energia, mas como também por muitos outros agentes.

Abaixo, vou citar alguns dos custos que você evitará ao migrar para um sistema autônomo.

  • Custo de Disponibilidade: este é o custo por estar conectado à rede elétrica da concessionária de energia. Ele pode variar, a depender do tipo de fornecimento (monofásico, bifásico ou trifásico) e será cobrado mesmo que não haja consumo.
  • Iluminação pública: a iluminação pública é cobrada de todos e pode variar segundo a localização de seu imóvel, área ocupada e consumo médio de energia elétrica.
  • Bandeiras tarifárias: velha conhecida dos brasileiros, seu funcionamento é simples. As cores das bandeiras (verde, amarela ou vermelha) indicam se a energia custará mais ou menos em função das condições de geração de eletricidade.
  • Custos com extensão de rede nos locais em que não chega fiação.

Agora vamos analisar algumas desvantagens dos sistemas de energia solar off-grid.

Desvantagens dos sistemas off-grid

Como necessitam de um banco baterias, o custo de aquisição é superior, se comparado ao on-grid.

Além do desembolso inicial, é preciso estar atento ao custo de manutenção e troca dos equipamentos.

Baterias são dispositivos sensíveis e perdem capacidade de armazenagem rapidamente ao longo do tempo.

É imprescindível que na análise do investimento seja avaliado seu custo de reposição, que pode variar de acordo com suas especificações.

Novas tecnologias de armazenamento de energia podem impulsionar a rentabilidade e a viabilidade desses sistemas.

Componentes de um sistema off-grid

Para não entrar em pequenos detalhes, e poder se concentrar apenas nos itens principais, vamos analisar a seguir os principais componentes de um sistema off-grid tradicional.

Módulos fotovoltaicos

Talvez a parte mais famosa dos sistemas fotovoltaicos, os módulos variam bastante em relação a sua célula fotovoltaica e consequentemente à sua eficiência.

Boa parte dos sistemas off-grid são operados em 12 Vcc. Visto isso, devemos escolher adequadamente os módulos que irão alimentar o circuito do sistema autônomo.

Módulos de 36 células, com potências até 150 Wp, têm tensões de saída reduzidas, sendo os mais indicados para essa aplicação.

Baterias

A bateria é utilizada para fornecer a energia necessária em tempo constante, evitando o desperdício de energia quando a produção é baixa e armazenando para quando necessário.

Sabendo que a tensão do módulo fotovoltaico não é constante e varia de acordo com a situação climática, uma bateria (ou um banco de baterias) é também utilizado para estabilizar a tensão do sistema, que será fornecida diretamente à equipamentos ou ao inversor.

As baterias mais comuns para esta utilização são as de chumbo-ácido estacionárias por suportar descargas completas várias vezes.

Além disso elas também fornecem correntes elétricas menores e constantes em um período longo de tempo, apesar fornecer correntes mais altas em alguns momentos necessários.

Controlador de carga

Este é um item obrigatório no sistema de energia solar off-grid.

É ele que faz a conexão entre o módulo fotovoltaico e a bateria de forma correta, não deixando haver sobrecarga na bateria e também que ela não descarregue de forma inadequada.

Tem como funções:

– Proteção de sobrecarga da bateria;

– Proteção contra descarga excessiva;

-Gerenciamento da carga da bateria (somente os controladores mais sofisticados possuem esta função);

– Estágio de carregamento pesado (entrega de máxima carga à bateria)

-Estágio de absorção (tensão mantida constante, corrente diminui lentamente)

– Estágio de flutuação (apenas mantém a bateria carregada, mantendo a tensão em nível aceitável)

A maioria dos controladores não possuem todas essas funções, realizando apenas as funções mais básicas. Isto é, conectando e desconectando o sistema às baterias e impedindo sobrecargas e descarregamentos excessivos.

Inversor

Basicamente o inversor off-grid tem a função de converter a corrente contínua, proveniente dos módulos e da bateria, em corrente alternada.

Existem diferentes faixas de tensão de entrada disponíveis no mercado, cabendo ao projetista definir qual deverá ser utilizada.

Cada inversor se diferencia pela potência nominal. Ela deve ser escolhida de acordo com a potência dos equipamentos que ele irá alimentar.

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