Grande parte dos sistemas de energia solar fotovoltaica no Brasil foram implementados em imóveis já construídos. Isso se dá, essencialmente, em função do pouco tempo de vigência da Resolução Normativa 482/2012 que instituiu o sistema de compensação de energia.

Apesar de sistemas fotovoltaicos em imóveis já habitados serem plenamente funcionais, algumas adaptações precisam ser feitas e, eventualmente, algum imóvel pode ficar impossibilitado de receber um sistema (ou sofrer com perdas de eficiência), em função de problemas com orientação, inclinação área disponível para instalação.

Assim, uma das melhores oportunidades para planejar a instalação de um sistema de energia solar fotovoltaica, é a fase de projeto do novo imóvel. Se o projeto fotovoltaico for contemplado desde a fase de projeto, é certo que sua eficiência será ideal! Por isso, escrevemos este blogpost com um resumo dos principais pontos a serem observados em um pré-projeto que tenha em vista a implantação de um sistema fotovoltaico! Continue lendo para saber quais são estes pontos.

 

energia solar e arquitetura

 

Os três fatores básicos para que um sistema de energia solar tenha eficiência máxima são: orientação, inclinação e área para a instalação com ausência de sombras. É muito importante lembrar que estas não são características impeditivas e que os sistemas são altamente adaptáveis. No entanto, ao seguir estes três fatores, a geração ficará bem mais favorecida. Segue uma descrição básica de cada um dos fatores:

 

Orientação do sistema de energia solar fotovoltaica

O objetivo de se buscar a orientação correta é planejar a implementação do sistema de modo que os módulos fotovoltaicos fiquem expostos à luz do sol de forma a captarem o máximo de irradiação possível. O planejamento da posição dos módulos é a primeira etapa para garantir que o sistema terá a eficiência esperada, trazendo os benefícios de geração de energia e economia na conta de luz.

No hemisfério sul, a orientação ideal para os módulos fotovoltaicos é para o norte geográfico

Sistemas voltados para o leste ou oeste são funcionais, mas não serão tão eficientes quanto aqueles direcionados para o norte, perdendo irradiação em um dos períodos do dia – de tarde em sistemas voltados para o leste e de manhã nos sistemas voltados  para o oeste. Da mesma forma, sistemas voltados para o sul podem ser implementados, mas terão a geração prejudicada. Veja na imagem abaixo um exemplo de telhado em 4 águas com um sistema instalado na face voltada para o norte:

Energia Solar fotovoltaica - posicionamento norte

Inclinação dos painéis

Garantir inclinação correta também é um fator importante para conseguir eficiência planejada dos módulos. Como base, deve-se considerar a inclinação ideal como a sendo aquela igual à latitude do local de instalação.

Para se obter o potencial máximo do sistema, a ASTRA SOLAR precisará calcular a inclinação correta de acordo com o local exato de instalação.  Sistemas com mais inclinação terão melhor performance nos meses de inverno, enquanto sistemas com menor inclinação terão melhor performance no verão. Para um sistema instalado em Belo Horizonte, por exemplo, a inclinação que irá proporcionar a melhor performance dos painéis na média anual deve ser de cerca de 20°.

Mesmo telhados planos, como lajes impermeabilizadas por exemplo, também são altamente receptivos aos sistemas fotovoltaicos, já que é possível fazer a correção da inclinação por meio de estruturas metálicas específicas. Veja abaixo uma imagem de um projeto, instalado pela ASTRA SOLAR, com correção de inclinação que utiliza estruturas metálicas triangulares.

 

Energia solar fotovoltaica

Área para instalação

A área ocupada pelos módulos depende diretamente da potência instalada, que por sua vez depende da quantidade de energia a ser gerada. Em um imóvel já habitado, o consumo médio mensal (ou seja, a energia a ser suprida) já é conhecido e deve ser utilizado para determinar o número de módulos necessários.

Para projetos ainda em planejamento, sem histórico de consumo, é possível apenas estimar o consumo energético a partir do projeto elétrico, o que irá definir a potência a ser instalada e, consequentemente, a área necessária. Para referência é possível considerar dois principais modelos de painéis fotovoltaicos:

os painéis de 60 células, que têm 1,60 m x 1 m e pesam 18,2 kg, e

os painéis de 72 células, que são maiores, medindo 1,96m x 1 m e pesam 22 kG.

Para simular a instalação do sistema pode-se considerar que cada painel ocupará uma área de 2 m², garantindo o espaço para os sistema completo e áreas de circulação ao seu redor.

 

Exemplo de cálculo de área

Como exemplo, podemos considerar um imóvel com uma conta de energia de R$500,00, localizado em Belo Horizonte/MG, com padrão de conexão trifásico. Este padrão implica em uma taxa mínima de disponibilidade de 100 kWh/mês (para saber mais sobre a taxa de disponibilidade clique aqui). Em termos de energia, o montante consumido da concessionária seria de 625 kWh/mês. Se descontada a taxa mínima de disponibilidade, seria possível suprir 525 kWh/mês.

Podemos considerar a utilização de um painel de 60 células que tem 270 Wp de potência. Nestas configurações, cada painel geraria em média 30 kWh/mês assim, seria necessário um sistema composto por 16 a 18 painéis. Portanto, a área necessária para instalação do sistema fotovoltaico seria cerca de 30 m².

Tão importante quanto o espaço necessário, é a existência de estruturas como caixas d’água e platibandas altas que podem afetar o funcionamento do sistema. Excesso de pontos de sombra podem até inviabilizar sua implementação. Deste modo, é muito importante evitar que a área destinada para instalação seja afetada pela sombra de estruturas mais altas. Leia este outro blogpost que escrevemos, no qual também abordamos os fatores relativos à eficiência do sistema.  

Esperamos que com este post você tenha entendido um pouco mais sobre a melhor forma de planejar seu sistema fotovoltaico. Se você ainda tem alguma dúvida, entre em contato conosco!

 

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Lucas Mendes

Formado em administração de empresas, por dois anos se dedicou a um MBA pela IESE Business School da universidade de Navara (Espanha). Atuou na Schneider Electric, empresa global especialista em gestão de energia e em bancos de investimento e fundos de capital de risco com foco nos setores de energia e infra-estrutura.