O arco voltaico em energia solar

O arco voltaico na energia solar é um fenômeno elétrico que ocorre quando há uma conexão incorreta entre o painel solar e o inversor.

Um arco elétrico é uma descarga elétrica que ocorre quando há uma diferença de potencial significativa entre dois pontos em um circuito elétrico.

                                             

                      Arco Voltaico

O que é energia solar?

A energia solar é uma fonte alternativa renovável e sustentável de energia derivada da radiação eletromagnética (luz e calor) que o sol emite todos os dias.

Essa energia pode ser usada em uma variedade de tecnologias, como aquecedores solares, painéis fotovoltaicos e usinas solares (ou solares).

Hoje, o conceito de energia solar é frequentemente associado a painéis fotovoltaicos limpos e geradores de energia (painéis fotovoltaicos), que convertem a luz do sol diretamente em eletricidade.

Na energia solar fotovoltaica, quando partículas de energia (fótons) da luz solar são focalizadas em um painel solar, é gerada uma corrente elétrica que pode ser direcionada e utilizada para alimentar residências, empresas e indústrias em áreas urbanas e rurais.

Luz Solar

Técnicas de instalação de energia solar improvisadas

Consequência: de uma instalação improvisada

Arco voltaico é um fenômeno elétrico que ocorre quando há uma diferença de potencial significativa entre dois pontos em um circuito elétrico. É criado quando o ar entre dois pontos é ionizado, ou seja, elétrons no ar são liberados e começam a conduzir eletricidade.

Um arco elétrico é caracterizado por uma descarga elétrica visível entre dois pontos, geralmente produzindo um forte brilho de luz e calor intenso.

 

O Arco voltaico pode ser fatal

Quando ocorre um arco voltaico em um sistema solar, geralmente é devido a uma conexão solta ou danificada entre os cabos do painel solar e o inversor.

Os arcos elétricos podem gerar muito calor, o que, em alguns casos, pode levar a incêndios e danos ao equipamento.

conexão solta ou danificada entre os cabos dos painéis solares e o inversor

Existem várias medidas preventivas que podem ser tomadas para evitar o arco voltaico em sistemas solares e corrigi-lo, caso ocorra.

Algumas dessas medidas são:

1. Profissionais qualificados: Os sistemas solares devem ser projetados, instalados e mantidos por profissionais qualificados, como engenheiros elétricos e instaladores de energia solar com treinamento e certificação adequados.

2. Equipamentos de proteção: Os sistemas solares devem ser equipados com dispositivos de proteção adequados, como disjuntores, para interromper a corrente elétrica em caso de falha ou sobrecarga no sistema.


3. Verificação e teste: Os sistemas solares devem ser verificados e testados regularmente por profissionais qualificados para detectar e corrigir possíveis problemas, como conexões soltas ou corroídas, cabos danificados ou mal instalados e falhas nos equipamentos de proteção.

4. Inspeções regulares: Os sistemas solares devem ser inspecionados regularmente por profissionais qualificados para garantir que todos os componentes do sistema estejam funcionando corretamente e que não haja danos.

5. Limpeza e manutenção adequadas: Os painéis solares devem ser mantidos limpos e livres de detritos, pois a sujeira pode reduzir a eficiência do sistema e causar arcos elétricos. Também é importante garantir que os cabos e conexões estejam limpos e livres de corrosão.Especificações e padrões: 

6. É importante seguir as especificações e padrões de segurança elétrica adequados, como os estabelecidos pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e pelo Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro), ao projetar e instalar sistemas solares.

Caso ocorra um arco voltaico em um sistema solar, é importante desligar imediatamente a energia e avaliar a causa do arco. 

O reparo deve ser realizado apenas por profissionais qualificados e treinados em segurança elétrica.

Garantir que a instalação solar seja feita corretamente e inspecionar regularmente o sistema é essencial para minimizar o risco de arcos elétricos em sistemas solares e garantir um funcionamento seguro e eficiente do sistema.

Para prevenir arcos elétricos em sistemas de energia solar, é importante seguir as melhores práticas de instalação e manutenção do sistema.

Alguns exemplos incluem:

1. Especificações e padrões: As instalações de energia solar devem seguir especificações e padrões de segurança elétrica apropriados, como os estabelecidos pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e pelo Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro).

2. Profissionais qualificados: Os sistemas de energia solar devem ser instalados e mantidos por profissionais qualificados, como engenheiros elétricos e instaladores de energia solar com treinamento e certificação adequados.

3. Inspeções regulares: O sistema de energia solar deve ser inspecionado regularmente por profissionais qualificados para detectar e corrigir possíveis problemas, como conexões soltas ou corroídas, cabos danificados ou mal instalados e falhas nos equipamentos de proteção.

4. Equipamentos de proteção: O sistema de energia solar deve ser equipado com dispositivos de proteção, como disjuntores, para interromper a corrente elétrica em caso de falha ou sobrecarga no sistema.

5. Cuidados com a manutenção: O sistema de energia solar deve ser mantido limpo e livre de detritos, pois a sujeira pode reduzir a eficiência do sistema e causar arcos elétricos.

Ao seguir essas práticas de segurança, é possível minimizar o risco de arcos elétricos em sistemas de energia solar e garantir um funcionamento seguro e eficiente do sistema.

Qual é a melhor placa solar?

Você está pretendendo instalar um sistema solar em sua casa e esta se perguntando, qual é a melhor placa solar para o seu sistema fotovoltaico.

O mercado das energias renováveis está em constante mudança. 

E existem diversas opções para tornar o seu consumo de energia ainda mais verde. 

Vamos dar algumas informações sobre o ranking atual com relação custo beneficio das placas solares que estão disponíveis no mercado brasileiro.

Para identificar a placa solar mais eficiente, é preciso comparar as diferentes métricas entre as muitas marcas disponíveis no mercado de equipamentos para energia solar. A eficiência de um painel solar é um dos fatores mais observados, pois diz respeito à capacidade do item em converter a luz solar em energia adequada para uso. 

Quando comparados, dois ou mais módulos solares podem apresentar diferentes níveis de eficiência, mesmo diante da mesma quantidade de irradiação solar, durante o mesmo período de tempo e sob as mesmas condições. Quanto mais eficiente for um placa solar, mais eletricidade ela irá produzir

Fabricantes

Custo do Painel Solar. 

Este é provavelmente o primeiro fator que as pessoas consideram ao comparar os painéis solares. ...

Qualidade do Painel Solar. ...

Eficiência energética. ...

Coeficiente de temperatura. ...

Durabilidade. ...

Tamanho. ...

Tipos de células solares usadas.

Módulo Fotovoltaico: Monocristalino ou Policristalino, o que é ?

Módulo fotovoltaico ou placa solar ou painel solar é a denominação dada para o componente do sistema que irá captar a energia do sol.

Na maioria dos casos o módulo fotovoltaico é composto por 36, 60 ou 72 células solares produzidas normalmente por silício e é utilizado para a captação da luz do sol, com a função de converter a luz solar em energia elétrica fotovoltaica.

As células do módulo fotovoltaico são responsáveis pela geração da energia solar, já que causam o efeito fotovoltaico que absorve a energia da luz solar para que a corrente elétrica percorra o caminho necessário entre duas camadas em uma direção oposta.

Como funciona um módulo fotovoltaico

O funcionamento de um módulo ocorre a partir da coleta da luz solar e a geração de energia elétrica produzida pelo inversor solar, chegando até a sua residência, estabelecimento comercial ou indústria. Desta forma, o efeito fotovoltaico opera em algumas etapas:

1. Os módulos fotovoltaicos captam a luz do sol e geram energia;
2. O inversor solar realiza a conversão de corrente contínua para alternada e gera a energia adequada para a sua casa ou comércio;
3. A eletricidade produzida primeiro é distribuída para seus aparelhos eletrônicos, domésticos, tomadas, etc;
4. O excesso de energia produzido e não consumido pelos aparelhos viram créditos energéticos disponibilizados pela rede distribuidora, com uma validade de 60 meses.

A escolha do módulo fotovoltaico

Na hora de escolher o módulo fotovoltaico ideal para o seu projeto, tenha em mãos boas informações a respeito do projeto como: área disponível, local de instalação (irradiação) e se o cliente está disposto a pagar por um projeto mais caro ou se ele quer o melhor custo benefício (análise de rentabilidade do sistema).

Os principais tipos de módulos fotovoltaicos:

• Silício monocristalino;
• Silício policristalino;
• Filme fino;
• Silício amorfo (a-Si);
• Módulo fotovoltaico de telureto de cádmio (CdTe);
• Módulo fotovoltaico de seleneto de cobre, índio e gálio (CIS /CIGS);
• Células fotovoltaicas orgânicas (OPV);
• Módulo fotovoltaico híbrido – HJT.

Modulos fotovoltaicos disponíveis no mercado

Monocristalino ou Policristalino?

Módulo Fotovoltaico de silício monocristalino

A tecnologia dos módulos fotovoltaicos monocristalinos (mono) possui a eficiência mais alta entre os módulos.

Eles se diferenciam a olho nu por conta da sua cor uniforme (geralmente é um silício mais escuro), o que indica que o silício é de alta pureza.

A fabricação dos módulos fotovoltaicos monocristalinos são de um único cristal de silício ultrapuro, este é fatiado como um “presunto” fazendo assim, lâminas de silício únicas, que são então tratadas e transformadas em células fotovoltaicas.

Cada célula fotovoltaica circular tem seus “4 lados” cortados fora para otimizar o espaço disponível no painel solar monocristalino e aproveitar melhor a área do painel. O módulo fotovoltaico é composto por uma matriz de células fotovoltaicas em formações de série e paralelo:

Eficiência média do módulo fotovoltaico: 15 – 22%. Cor: azul escuro ou quase preto (com antirreflexo), cinza ou azul acinzentado (sem antirreflexo)

Vantagens do módulo fotovoltaico monocristalino

• Atualmente os módulos fotovoltaicos monocristalinos possuem a eficiência mais alta dentre as tecnologias comercialmente viáveis. A eficiência dos painéis solares monocristalinos está hoje entre 15% e 22%;
• Módulos fotovoltaicos de silício monocristalino ocupam menos espaço. Uma vez que estes painéis solares possuem uma eficiência maior eles necessitam de menos espaço para gerar a mesma quantidade de energia elétrica;
• A vida útil dos módulos monocristalinos é maior que 30 anos e eles vem com garantia de 25 anos;
• Tendem a funcionar melhor do que painéis solares policristalinos em condições de pouca luz.

Desvantagens do módulo fotovoltaico monocristalino

• Módulos fotovoltaicos monocristalinos são mais caros. Do ponto de vista financeiro, um painel solar que é feito de silício policristalino e, em alguns casos de filme fino, pode ser uma escolha melhor para os proprietários que se importam somente com o custo;

Módulo fotovoltaico de silício policristalino

Os módulos fotovoltaicos à base de silício policristalino (poli), tiveram sua comercialização iniciado por volta de 1981.

Ambos, mono e poli cristalino são feitos de silício, a principal diferença entre as tecnologias é o método utilizado na fundição dos cristais.

No policristalino, os cristais de silício são fundidos em um bloco, desta forma preservando a formação de múltiplos cristais (por isso existe o nome de policristalino).

Quando este bloco é cortado e fatiado, é possível observar esta formação múltipla de cristais.

Uma vez fundido, eles são serrados em blocos quadrados e, em seguida, fatiados em células assim como no monocristalino, mas é um pouco mais fácil de produzir.

Eles são semelhantes aos de um único cristal (monocristalino) tanto no desempenho como na degradação, exceto que as células são ligeiramente menos eficientes.

Eficiência média do módulo fotovoltaico policristalino: 14 – 20% Cor: azul (com antirreflexo), cinza prateado (sem antirreflexo).

Vantagens do módulo fotovoltaico policristalino

• A quantidade de silício residual gerado durante o processo de corte das células fotovoltaicas é menor em comparação com monocristalino;
• Módulos fotovoltaicos policristalinos tendem a ser um pouco mais baratos que os painéis solares monocristalinos;
• A vida útil dos módulos policristalinos é maior que 30 anos e eles vem com garantia de 25 anos.

Desvantagens do painel solar policristalino

• A eficiência dos módulos fotovoltaicos policristalinos é tipicamente entre 14 e 20%. Esse fator se deve, principalmente, a menor pureza do polisilício. Módulos fotovoltaicos monocristalinos são normalmente mais eficientes;
• Menos Watts/hora por m². Você normalmente precisa de uma área maior de painéis policristalinos para gerar a mesma quantidade de Watts/m² que o painel monocristalino. Isto não necessariamente significa que o Mono é melhor que o Poli.

Agora, qual é melhor módulo fotovoltaico? Em princípio, é valido lembrar que a discursão sobre a escolha de módulos fotovoltaicos policristalino ou monocristalino não é realmente um debate, mas sim uma questão das metas específicas para um projeto solar.

A resposta depende da localização e dos parâmetros do seu projeto, incluindo custos dos equipamentos, inclinação, fatores de temperatura, irradiação e entre outros.

Os módulos fotovoltaicos policristalinos são ideais para instalações em telhados com muita área ou espaço no solo. Eles também fazem sentido para os proprietários que visam minimizar os custos iniciais de instalação.

Em comparação, os módulos fotovoltaicos monocristalinos são ideais para telhados menores ou propriedades com espaço limitado, como a tecnologia monocristalina produz células de maior eficiência, você obtém mais energia na mesma área de superfície.

Os módulos fotovoltaicos monocristalinos também apresentam um coeficiente de temperatura mais baixo, o que significa que, à medida que os painéis ficam mais quentes, eles normalmente superam os seus homólogos policristalinos.

Entretanto, existem diferenças fundamentais a serem consideradas quando se pesam os benefícios dos painéis policristalinos e monocristalinos, mas o ponto chave a ser lembrado é que não há solução única para todos.

Logo, os sistemas de energia solar fotovoltaico podem usar tanto módulos fotovoltaicos com células monocristalinas ou policritalinas, o que vai definir qual a melhor escolha são as características de cada projeto.

Quais as melhores marcas de módulos solares?

A eficiência de um módulo fotovoltaico diz respeito ao seu potencial de conversão de luz solar em energia elétrica por metro quadrado. Como exemplo, imagine um painel com eficiência de 16,5%/m². Esse dado nos diz que, do total de luz captado pelo equipamento, 16,5% será de fato convertido em eletricidade própria para o consumo. 

A maioria dos painéis encontrados para compor um sistema fotovoltaico têm uma eficiência entre 15% a 20%. Os melhores podem ter mais de 22% de eficiência solar, mas boa parte dos módulos solares existentes não vai além dos 20%. Ainda assim, há algumas marcas que afirmam que seus painéis podem alcançar 23% de eficiência em relação à produção de energia.

Os 10 principais painéis solares - novembro de 2022

A Solar Edition listou aqui os 10 principais painéis solares classificados pela eficiência dos painéis. Quer seja um instalador de painéis solares, um proprietário de telhado que se pergunta que painéis deve escolher para o seu novo telhado solar, um investidor à procura de uma boa escolha para o seu parque solar ou simplesmente um especialista curioso sobre as últimas novidades do mercado, está no lugar certo.

Antes de mergulhar na lista, vale ressaltar também que a lista do site conta com mais de 10 painéis e agora inclui mais de 37 painéis solares mais eficientes (melhores) do mercado. 

Publicamos esta lista dos 10 melhores painéis solares fotovoltaicos mensalmente desde 2019 e aqui você pode ter acesso ao histórico completo.

1. Sun Power, Maxecon 6 AC, 440W, 22.8%
2. Sun Power, Maxecon 3, 430W, 430 W, 22.7%
3. Huasun, HS-210-B132 DS700, 700 W, 22.5%
4. Canadian Solar, Hiero CS6R 440H-AG, 440 W, 22.5%
5. Sunova Solar, SS-575-72MDH(T), 575 W, 22.3%
6. REC, Alpha series, Pure-R, 430 W, 22.3%
7. Jinko Solar, 60 HL4-(V), 480 W, 22.24%
8. Panasonic, EverVolt H series, 410W, 22.2%
9. SPIC, SPICN6(LAR)-72-470/IH, 470 W, 22%
10. LG, NeoN R ACe, 380 W, 22%

Top 10 Solar panels – Novembro de 2022

Geralmente os distribuidores de kits fotovoltaicos costumam ter parceria com algumas marcas de painéis fotovoltaicos, muitas das marcas aqui citadas não estão disponíveis no mercado.

Fonte: Academia Solar

Fontes de Energias Renovaveis: O sol além da inspiração

Fontes de Energias Renovaveis: O sol além da inspiração:   

Como é possível os raios solares virarem luz elétrica? Sobre telhados, conectados à rede, isolados, etc…

Quais os tipos de sistemas fotovoltaicos...

Saber como funciona a energia solar fotovoltaica, há um tempo, era coisa de “outro mundo”, e transformar a luz do Sol em energia elétrica, era uma realidade muito distante. 

Mas, desde que um satélite americano lançado em 1959 foi assim alimentado, a energia fotovoltaica, deixou de ser sonho futurista. 

Segundo estudos divulgados pelo Instituto de Física, do Sol, a Terra recebe algo como a energia de 10 bilhões de Itaipus [Usina Hidrelétrica de Itaipu]. 

Sendo assim, o setor de energia renovável continua em plena expansão no país. Considerando este panorama atual, a demanda de profissionais nesse setor nos próximos anos irá aumentar expressivamente. 

E de olho nesse mercado promissor, diversos profissionais eletricistas e de serviços, estão em busca de uma qualificação profissional na área de energia solar. 

Mas, antes de instalar, é necessário ter bem claro como ela funciona. 

E um dos pontos é a diferença entre energia solar térmica e energia solar fotovoltaica. 

Esses dois tipos de energia solar têm diferenças importantes, tanto na forma de uso quanto na captação e geração.

E é justamente por isso que precisamos entender o que difere uma da outra.

Energia solar térmica 

Vamos começar pela energia solar térmica, que costuma ser mais simples e barata. 

Nesse tipo de geração, o calor que vem do sol é captado por coletores ou concentradores solares. 

A partir daí, a energia é gerada e, em um trabalho de condução térmica, a alta temperatura é transferida para algum tipo de fluído. 

Energia solar - constituição do sistema de aquecimento de água

O sistema solar para aquecimento de água, também conhecido como fototérmico, é constituído de um reservatório de água, reservatórios térmicos (boilers), coletores solares, e circuito hidráulico

Sistema termossifão (circulação natural)

Quando a radiação solar incide no coletor existe um aumento da temperatura do fluido solar que percorre a tubagem do circuito primário.

Este, com o aumento da temperatura, diminui a densidade, favorecendo o seu movimento, ou seja, a circulação faz-se por convecção natural.

O aquecimento solar é o uso de energia solar para o aquecimento de água para banho, piscina e processos industriais, interessante ser uma fonte energética abundante e gratuita.

Sistemas fotovoltaicos on grid (conectados à rede elétrica)

No sistema on grid, seu sistema solar doméstico ou comercial é ligado à rede elétrica da distribuidora da região, que abastece sua casa durante a noite ou em momentos em que não há sol. A energia gerada que não é consumida é injetada na rede de distribuição e convertida em créditos de energia, que podem ser utilizados para abater esse uso noturno.

O sistema de compensação de energia elétrica, que possibilita os créditos energéticos, foi criado em 2012 pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) na Resolução Normativa n.º 482 – essa resolução foi o que deu início à geração distribuída no Brasil.

Ela permitiu que os consumidores pudessem fazer trocas da energia gerada com a da rede.

Em 2015, foi criada a Resolução Normativa n.º 687, que atualizou as regras e criou novas modalidades de geração.

O kit solar on grid é composto por painel solar, inversor, estruturas de fixação dos módulos, string box, cabos e conectores.

Sistemas fotovoltaicos off grid/isolados/autônomos

No começo da utilização da energia solar no mundo, entre as décadas de 50 e 70, o único tipo de sistema fotovoltaico era o off grid. Eles foram criados com a finalidade de gerar e armazenar energia em lugares remotos.

Porém, engana-se quem pensa que esse tipo de sistema é obsoleto. Para você ter uma ideia, o off grid, também chamado de sistema isolado ou autônomo, é muito utilizado no meio rural e até mesmo em satélites artificiais no espaço!

Os sistemas fotovoltaicos off grid são aqueles que não estão conectados à rede elétrica. Sendo assim, utilizam baterias para armazenar o excedente de energia gerado pelo painel solar para que possa ser consumido durante a noite ou em momentos de baixa irradiação solar.

Esses sistemas são amplamente utilizados em lugares remotos, sendo dimensionados minuciosamente, calculando-se, exatamente, o consumo do aparelho (carga). Com base nos piores índices de radiação solar daquela área específica, dimensiona-se o sistema fotovoltaico isolado para ter uma autonomia de, em média, três dias.

Para que um sistema solar off grid funcione adequadamente, é preciso que ele contenha todos os equipamentos utilizados nos sistemas on grid mais o banco de baterias e o controlador de carga.

Com esse kit completo, o sistema é capaz de captar a luz, fazer a conversão da energia solar em elétrica e ainda armazená-la para utilização futura. 

                                       Sistema Solar Off-Grid

Sistema de bombeamento com energia solar é alternativa para facilitar o acesso à água.

Além de ser mais barato, equipamento é de fácil instalação e pode levar água a milhares de pessoas, sobretudo para moradores de lugares remotos A energia solar fotovoltaica pode ser uma alternativa para o bombeamento de água, uma vez que para levar a água de poços, reservatórios, represas, rios e lagos para o uso pessoal

A energia solar fotovoltaica pode ser uma alternativa para o bombeamento de água, uma vez que para levar a água de poços, reservatórios, represas, rios e lagos para o uso pessoal ou agropecuária é necessário utilizar energia. 

No entanto, a rede elétrica nem sempre está próxima ou disponível. 

De acordo com o Relatório Luz 2019, que analisou os objetivos de desenvolvimento sustentável, 34 milhões de pessoas não possuem acesso à água tratada e quase 600 mil domicílios ainda não dispõem de acesso à energia elétrica. 

A maioria dessas pessoas vive em locais remotos e por não terem água encanada nem energia elétrica para bombear a água acaba utilizando bombas movidas a diesel que, além de serem poluentes, exigem uma manutenção constante. 

“É difícil saber que muitas pessoas não têm acesso a água neste momento delicado em que estamos vivendo, de enfrentamento à pandemia do novo corona vírus, em que a higiene pessoal e do ambiente domiciliar é fundamental”. 

“O bombeamento de água com energia solar pode ser um aliado para solucionar este problema, já que é um sistema confiável, econômico e sustentável”. 

Para suprir essa necessidade, as bombas movidas à energia solar ─ de superfície ou submersas ─ para pequenas vazões são ideais para o uso domiciliar.

A vantagem é possibilitar o acesso à água sem precisar de rede elétrica, bateria nem gerador e ter custo zero de energia ou combustível. 

“A instalação também é fácil e rápida, é um sistema de baixa manutenção e alta confiabilidade, movido por energia limpa, renovável, inesgotável e silenciosa, e tem um bom custo benefício, baixo investimento inicial e menor tempo de retorno desse investimento”, destaca.

Na prática, o sistema para o funcionamento do sistema é feito a ligação dos painéis até a bomba, que então é posicionada no poço ou reservatório. 

“O painel solar fotovoltaico concentra toda energia captada através do sol e alimenta a bomba, que começa a trabalhar e bombear a água até o ponto de entrega”

Para a instalação do sistema em casa é preciso ter uma fonte de água que permita captação e um espaço para instalação dos painéis solares. 

O sistema ideal varia de acordo com informações sobre vazão diária que se deseja, qual o local de captação, qual a distância e desnível entre o ponto de captação e o ponto de entrega. 

“Dependendo desses parâmetros, o custo de um sistema para bombear água a partir da energia solar é de aproximadamente R$ 1 mil”. (pequenas propriedades)

Além do uso domiciliar, o bombeamento solar é muito utilizado na agricultura e pecuária, em que atua com maiores vazões. 

Também pode ser utilizado para abastecimento e transferência de água entre tanques, e para retirar água de poços para dessalinização e purificação.

                            Agua para bebedouro de animais, 

Cada caso tem que ser estudado separadamente, para a irrigação de grandes propriedades temos bombas solares dos mais variados tipos, os seus preços são mais elevados, um estudo deve ser feito com relação ao local a ser instalado (estudo da radiação solar), profundidade, distancia de onde deve ser armazenada água e o volume diário.

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