Projeto de instalações fotovoltaicas exige cuidados específicos

A energia fotovoltaica, além de limpa e renovável, proporciona grande economia para quem investe nela. Atualmente no país, o crescimento no número de instalações fotovoltaicas pode ser notado tanto nas usinas de grande porte, como também junto aos centros consumidores (telhados de indústrias, hospitais, prédios residenciais e comerciais, casas, entre outros). 

De acordo com a ABSOLAR (Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica), a utilização da energia solar fotovoltaica está em constante crescimento no Brasil. 

Segundo a entidade, dados acumulados desde 2012 e atualizados em fevereiro de 2024, apontam que os sistemas fotovoltaicos geraram no período mais de 38,4 GW operacionais. Também foram investidos mais de R$ 189 bilhões para a instalação de equipamentos e foram criados mais de 1 milhão de novos empregos. Também foram evitadas as emissões de mais de 45 milhões de toneladas de CO₂. 

Além disso, outro levantamento da ABSOLAR em conjunto com a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), atualizado no início de 2024, revela que no Brasil o sistema solar fotovoltaico ocupa o 2º lugar na geração de energia elétrica com 16,5% do total, apenas atrás do sistema hídrico. 

Ainda conforme o estudo, existem mais de 2,3 milhões de sistemas de geração distribuída solar fotovoltaica, sendo que 78,68% dos equipamentos de captação e produção de energia elétrica estão instaladas em obras residenciais. 

“Mas, para que todo sistema fotovoltaico funcione de forma eficiente, segura e tenha o retorno do investimento inicial feito com a aquisição do equipamento, é fundamental tomar uma série de medidas, como dimensionar corretamente todos os componentes da instalação, especificar os cabos indicados para esse tipo de instalação, contar com profissionais experientes e qualificados, entre outros”, afirma o professor e engenheiro eletricista Hilton Moreno, que também é consultor técnico da COBRECOM. 

O profissional ainda explica que o incorreto dimensionamento da instalação fotovoltaica pode resultar em sérios problemas como, por exemplo, incêndios de grandes proporções.

“Diversos problemas e falhas podem aparecer na instalação fotovoltaica caso o projeto ou a instalação não tenha sido elaborado corretamente. Entre as principais adversidades está o mau contato dos condutores com os conectores, que, no pior caso, pode gerar situações de incêndios”, revela Hilton Moreno.

O professor ainda lista outras situações que afetam o desempenho do sistema fotovoltaico, como são os casos dos  defeitos internos nos módulos fotovoltaicos e nas conexões dos cabos elétricos, falta de limpeza e manutenção dos módulos e a  ocorrência de descargas elétricas atmosféricas (raios)”, completa.

Dimensionamento

Assim como no caso de um projeto elétrico de qualquer tipo de edifício, o incorreto dimensionamento da instalação fotovoltaica pode resultar em sérios problemas como, por exemplo, incêndios de grandes proporções.

Entre os principais componentes de uma instalação fotovoltaica estão os módulos fotovoltaicos, os cabos fotovoltaicos, os dispositivos de proteção e seccionamento e as unidades de condicionamento de potência, como inversores, controladores de carga das baterias, entre outros.

De acordo com Hilton Moreno, os requisitos para o correto dimensionamento dos vários componentes de uma instalação fotovoltaica estão indicados na norma NBR 16690, publicada em outubro de 2019 pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), que atualmente encontra-se em revisão.

“Tudo parte do dimensionamento da quantidade de módulos que será instalada, o que, por sua vez, depende da potência necessária a ser gerada em cada instalação. A partir daí, os módulos são agrupados em série e em paralelo, formando subarranjos e arranjos. Com isso, podem ser determinadas as tensões e correntes elétricas que servirão de base para dimensionar os cabos e dispositivos de proteção e seccionamento, além dos inversores, baterias (se for o caso), entre outros”, explica Moreno.

Além disso, a instalação de módulos fotovoltaicos começa pela análise da quantidade de radiação solar existente nas coordenadas geográficas do local específico. Em função disso e de possíveis interferências no local (existência de árvores ou construções que causem sombreamento nos módulos, inclinação do terreno ou do telhado, etc.) é que se calcula qual a potência elétrica máxima possível de ser gerada naquele local.

“A partir dessa potência, escolhe-se o tipo de módulo fotovoltaico e daí resulta na quantidade de módulos a serem instalados. Em seguida, escolhe-se o tipo de inversor fotovoltaico mais adequado para a situação e dimensionam-se os demais componentes do sistema, como cabos elétricos, caixas, quadros, disjuntores, entre outros”, esclarece Hilton Moreno.

Cabos para instalações fotovoltaicas

Em qualquer sistema elétrico os condutores desempenham papel muito importante. Porém, é fundamental que esses cabos elétricos para finalidade fotovoltaica, os que são usados no lado em corrente contínua (CC), tenham características específicas e diferentes dos condutores que são geralmente utilizados nas instalações elétricas de baixa tensão.

“Os cabos elétricos utilizados em instalações fotovoltaicas devem atender aos requisitos da Norma ABNT NBR 16612 publicada em 2017, com segunda edição de 2020 em vigor”, revela Hilton Moreno. 

Segundo ele, entre os principais requisitos exigidos pela NBR 16612 estão: os cabos para uso fotovoltaico devem ser adequados para operar em temperatura ambiente de – 15 ºC até 90 ºC com a máxima temperatura de operação para 120 ºC por 20.000 h; o condutor deve ser de cobre estanhado, classe 5 de encordoamento; a isolação e a cobertura devem ser constituídas por uma ou mais camadas extrudadas de composto não halogenado termofixo.

Manutenção preventiva

Entre as tarefas a serem realizadas estão: limpeza regular dos módulos fotovoltaicos (a cada seis meses) com o objetivo de remover a sujeira que possa impedir a passagem da radiação solar até as células fotovoltaicas; inspeção e reaperto de todas as conexões elétricas; vistoria de toda a instalação elétrica, incluindo as suas estruturas de fixação e aterramento; e checagem do estado de todos os componentes de proteção e chaveamento.