TCC FIMCA - João luiz - Energia Solar

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FACULDADE METROPOLITANA 
UNNESA – União de Ensino Superior da Amazônia Ocidental S/C LTDA 
Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica 
 
 
JOÃO LUIZ SOUZA OLIVEIRA 
 
 
 
 
 
 
 
ENERGIA SOLAR E OS CONCEITOS DE MONITORAMENTO REMOTO: ESTUDO 
DE CASO EM UMA INSTALAÇÃO NO MUNICIPIO DE PORTO VELHO/RO. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PORTO VELHO/RO 
DEZEMBRO/2021 
JOÃO LUIZ SOUZA OLIVEIRA 
 
 
 
 
ENERGIA SOLAR E OS CONCEITOS DE MONITORAMENTO REMOTO: ESTUDO 
DE CASO EM UMA INSTALAÇÃO NO MUNICIPIO DE PORTO VELHO/RO. 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado 
à Faculdade Metropolitana, como requisito 
avaliativo para obtenção do título de bacharel 
em Engenharia Elétrica. 
Orientador: JOÃO EDSON LEITE JUNIOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PORTO VELHO/RO 
DEZEMBRO/2021 
 
JOÃO LUIZ SOUZA OLIVEIRA 
 
 
 
ENERGIA SOLAR E OS CONCEITOS DE MONITORAMENTO REMOTO: ESTUDO 
DE CASO EM UMA INSTALAÇÃO NO MUNICIPIO DE PORTO VELHO/RO. 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado 
à Faculdade Metropolitana, como requisito final 
para obtenção do título de Engenheiro 
Eletricista. 
 
Data de Aprovação: ___/___/____ 
 
Conceito: __________ 
 
 
 
Banca Examinadora 
 
 
______________________________________________________ 
Orientador 
 
 
 
_______________________________________________________ 
Prof. 
Examinador 1 
 
 
 
________________________________________________________ 
Prof. 
Examinador 2 
 
DEDICATÓRIA 
 
 
E com grande satisfação e de coração, que dedico esse trabalho a “DEUS”, que foi 
criativo nessa tarefa me oferecendo o folego de vida me deixando chegar até a 
presente data. Foi meu sustento, força e coragem para ultrapassar as barreiras que 
a vida impôs nesses anos, porém deu-me vitória. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADEÇIMENTOS 
 
Quero agradecer primeiramente a DEUS que sem ele não somos nada, também 
todo que cruzaram meus caminhos nessa longa caminhada de qualificação. Relatar 
nomes não seria necessário pois seria injusto com alguns que surgiram, porem em 
especial preciso citar esses que foram peças fundamental nessa vitória, minha 
família ao qual eu amo, onde consegui alcançar os objetivos impulsionados por 
eles. 
 
 
ALZIRA SOUZA OLIVEIRA 
NATALINO AMORIM 
ALINE GOMES DA SILVA OLIVEIRA 
HETTOR GOMES SOUZA OLIVEIRA 
SAMUEL GOMES SOUZA OLIVEIRA 
ANNY GABRIELE TRINDADE 
EULALIA SOUZA OLIVEIRA DE ABREU 
REBECA SOUZA OLIVEIRA DE ABREU 
 
 
 
 
Também aos professores que confiaram em depositar um pouco dos seus 
conhecimentos, em especial ao meu orientador, OBRIGADO POR EXISTIREM EM 
MINHA VIDA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
Trata-se de produção científica cuja a temática é o monitoramento da geração de 
energia solar. A Energia solar fotovoltaica é a energia elétrica produzida a partir do 
calor e da luz solar. Quanto maior a irradiação solar nos módulos solares, maior será 
a quantidade de energia elétrica produzida com limite de potência estabelecida do 
equipamento. A energia solar é considerada uma fonte de energia alternativa, 
renovável limpa e sustentável. Essa modalidade de energia vem sendo utilizada em 
residências, comércios, indústrias, em áreas rurais e também em grandes 
proporções de geração que abastece consumidores de grande porte, sendo uma 
ótima opção para economia na fatura elétrica onde dependendo do sistema 
conseguimos zerar esses valores além de ser uma energia alternativa, renovável e 
limpa. Existem 2 tipos de sistemas solares de geração: o sistema OFF-GRID é ON-
GRID, cada uma atua de uma forma diferente. O crescimento da tecnologia 
fotovoltaica no Brasil e no mundo tem se tornando cada vez mais acentuado. Isso é 
devido à diminuição dos custos dos equipamentos e ao aumento de informação que 
chega a população que surge uma grande procura a respeito de fontes alternativas 
de energia. Porém como qualquer tipo de tecnologia, os sistemas fotovoltaicos 
apresentam vantagens e desvantagens. O objetivo desse texto é esclarecer as 
principais delas e sanar eventuais dúvidas a respeito da geração de energia através 
do sol. A metodologia empregada foi a de estudo de caso em uma instalação 
fotovoltaica no município de PORTO VELHO/RO. 
 
Palavra-chave: Energia Solar. Geração. Monitoramento. Projeto. Residência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
 
It is a scientific production whose theme is the monitoring of solar energy generation. 
Photovoltaic solar energy is electrical energy produced from heat and sunlight. The 
greater the solar radiation on the solar plates, the greater the amount of electrical 
energy produced. Solar energy is considered an alternative, renewable, clean and 
sustainable energy source. Solar energy has been used in homes, businesses, 
industries, in rural areas and in the generation of electricity through solar plants, 
being a great option for saving on electricity bills, in addition to being an alternative, 
renewable and clean energy. There are 3 types of solar energy: photovoltaic solar 
energy, thermal solar energy and heliothermal energy. Each one acts in a different 
way. The growth of photovoltaic technology in Brazil and in the world has become 
increasingly accentuated. This is due to the decrease in equipment costs and the 
increase in the population's information about alternative energy sources. But like 
any type of technology, photovoltaic systems have advantages and disadvantages. 
Photovoltaic Solar Energy: Advantages and Disadvantages – The purpose of this text 
is to clarify the main ones and resolve any doubts regarding the generation of energy 
through the sun. The objective is to demonstrate the advantages of this type of 
energy in residential property in Porto Velho. The methodology used was a 
systematic literature review. 
 
Keyword: Solar Energy. Generation. Monitoring. Project. Residence. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
FIGURA 1 – PROJEÇÃO DE CRESCIMENTO DE MICROGERADORES NO 
BRASIL................................................................................................................... 
FIGURA 2 – CONFIRMAÇÃO DE CORRENTE CA............................................... 
 
19 
32 
FIGURA 3 – COMPONENTES QUE FORAM ESTADOS...................................... 33 
FIGURA 4 – MEDIÇÃO INSTANTÂNEA................................................................ 34 
FIGURA 5 – SETUP ACESSO AO WI-FI............................................................... 34 
FIGURA 6 – APLICATIVO RONIUS....................................................................... 35 
FIGURA 7 – SITE FRONIUS.................................................................................. 35 
FIGURA 8 – MONITORAMENTO 01 DE MEDIÇOES NO INVERSOR................. 37 
FIGURA 9 – MONITORAMENTO 02 DE MEDIÇÕES NO INVERSOR................. 38 
FIGURA 10 – MALHA DE TERRAMENTO............................................................ 39 
FIGURA 11 - REGISTRO DO INVERSOR E DOS MODÚLOS NO INMETRO..... 40 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE SIGLAS 
 
 
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS 
ANEEL – AGÊNCIA DE ENERGIA ELÉTRICA 
DPS – DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO CONTRA SURTOS 
MME – MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA 
MR – MONITORAMENTE REMOTO 
 
 
LISTA DE UNIDADES DE MEDIDAS 
 
CC – CORRENTE CONTINUA 
CA – CORRENTE ALTERNADA 
GW – WATTS 
KWH – QUILO WATTS HORAS 
Ω OHM – RESISTÊNÇIA ELÉTRICA 
V VOLT – DIFERENÇA DE POTENCIAL 
W WATT – POTÊNCIA FLUXO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO..................................................................................................... 11 
2 OBJETIVOS......................................................................................................... 13 
2.1 OBJETIVO GERAL........................................................................................... 13 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS............................................................................. 13 
3 FUNDAMENTAÇÃO TEORICA...........................................................................14 
3.1 ENERGIA LIMPA E SUSTENTÁVEL............................................................... 14 
3.2 ENERGIA FOTOVOLTAICA: CONTEXTO INTERNACIONAL........................ 15 
3.3 USO DA ENERGIA SOLAR NO BRASIL........................................................ 16 
3.3.1INCENTIVOS DO GOVERNO A ENERGIA FOTOVOLTAICA DE 
PROGEM FISCAL.................................................................................................. 
 
20 
3.4 A GERAÇÃO DE ENERGIA FOTOVOLTAICA................................................ 22 
3.4.1 PAINEL FOTOVOLTAICO E INVERSOR SOLAR........................................ 23 
3.5 ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA EM IMÓVEL RESIDENCIAL................ 25 
3.5.1 INSTALAÇÃO DO SISTEMA........................................................................ 26 
3.5.2 VANTAGENS E DESVANTAGENS DA ENERGIA SOLAR......................... 28 
3.6 MONITORAMENTO REMOTO......................................................................... 30 
4 MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................... 31 
5 CONCLUSÃO...................................................................................................... 41 
REFERÊNCIAS....................................................................................................... 42 
 
 
 
 
 
11 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
A energia solar fotovoltaica é a energia elétrica produzida a partir do calor e 
da luz solar. Quanto maior a radiação solar nas placas solares, maior será a 
quantidade de energia elétrica produzida dentro das limitações do equipamento ou 
módulos. A energia solar é considerada um a fonte de energia alternativa, renovável, 
limpa e sustentável. 
A energia fotovoltaica, tem crescido diariamente e propõe uma tecnologia de 
energia limpa e sustentável, ela e uma fonte renovável de energia como das mais 
abundante e amplamente disponível no planeta que banha todo o mundo - O Sol 
totalmente disponível e grátis onde está disponível a todos. 
Sabe-se que o Brasil é detentor de imenso potencial gigantesco em diversas 
regiões dentro do mesmo, podendo ser aproveitar esse recurso embora ainda seja 
pouco explorado se analisarmos a quantidade de geração e injeção no sistema geral 
diante do tamanho territorial e a incidência solar, identificamos claramente que muito 
ainda pode ser aproveitado. 
Atualmente no brasil, uma das principais fontes de geração de energia 
elétrica ainda é a hidráulica, em seguida encontra-se a geração térmica (ANEEL, 
2016). Como fontes alternativas e renováveis dessa energia observa-se o 
crescimento do uso da eólica, onde temos uma riqueza natural e aproveitável dos 
ventos, isso gera uma proliferação de pequenas centrais geradoras, todas essas 
fontes necessitam de impulso por programas governamentais de incentivo a 
Geração Distribuída (FRAUNHOFER, 2013). 
Desta forma, toda implantação de sistemas fotovoltaicos interligados em 
residências e essencial para redução de despesas e a dependências de fontes de 
geração que são supridos pela fonte renovável (sol), assim contribuindo para o meio 
ambiente ao produzir energia limpa e renovável. 
Para alguns especialistas o Brasil é um espelho a céu aberto pronto para 
refletir energia solar para qualquer pessoa. 
A energia solar fotovoltaica funciona através de um fenômeno chamado 
efeito fotovoltaico de atrito de partículas celulares de cristais gerando eletricidade, a 
energia térmica utiliza o sol como fonte de energia para aquecer líquidos; a energia 
hélio-térmica também aquece líquidos e utiliza o vapor gerado para mover turbinas. 
12 
 
O sistema de funcionamento de sistemas de geração de energia solar 
fotovoltaica utiliza-se através da tecnologia implantada em painéis solares que 
captam a luz e através da conversão do efeito fotovoltaico cria correntes elétricas 
contínuas, as mesmas são convertidas por meio de um inversor de frequência para 
correntes alternadas. Dessa forma, a eletricidade e injetada em cabos de 
alimentação interligados em quadros de distribuição que fica pronta para ser 
distribuída no local da instalação e também em aferição de um medidor bidirecional 
que afere o consumo e geração e possível calcular os créditos de energia em faturas 
ou ser armazenada. 
Para a captação e armazenamento dessa energia é necessário o 
posicionamento das placas solares de modo que recebam uma maior radiação solar 
direta, sem a interferência de sombras, para armazenamento se faz necessário 
baterias especificas. 
O monitoramento da energia solar é feito diretamente pelo seu computador, 
tablet ou até mesmo pelo celular. Ao final da instalação do seu sistema, os técnicos 
especializados irão comissionar o sistema, onde por sua vez esteja tudo dentro dos 
padrões e de acordo com o projeto, conectar-se o inversor via cabo ou rede wi-fi na 
internet do seu imóvel. 
A produção científica tem como objetivo demonstrar maneira clara e didática 
ao processo de monitoramento de geração de energia solar a partir de placas 
fotovoltaicas. 
A metodologia empregada foi a de estudo de caso no municio de PORTO 
VELHO/RO. 
 
 
 
 
 
 
13 
 
2 OBJETIVOS 
 
2.1 OBJETIVO GERAL 
 
Descrever como é feito o processo de monitoramento remoto da geração de 
energia solar e processo de conversão entre correntes (CC/CA), mediante 
plataformas de monitoramento remoto que proporciona o conforto e qualidade de ter 
acesso direto e em tempo real sobre o que de fato esta acontecendo com os 
equipamentos instalados em uma micro geradora, solar assim também utilizando a 
tecnologia de acompanhar a geração em kwh ou em watts também como os valores 
de medições de acordo com as necessidades. 
 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
▪ Caracterizar o que é energia limpa e sustentável; 
▪ Identificar os principais benefícios do uso de energia solar em imóvel 
residencial; 
▪ Analisar e implantar projeto específico para a implantação de energia 
solar em imóvel residencial 
▪ Descrever como é feito o processo de monitoramento remoto de 
energia solar. 
▪ Identificar pontos que seja necessário correção. 
 
3 FUNDAMENTAÇÃO TEORICA 
 
3.1 ENERGIA LIMPA E SUSTENTÁVEL 
 
O termo fotovoltaico vem do grego (Phos), que significa "luz", e em "volt", a 
unidade de força eletromotriz, o volt, que vem do sobrenome do físico italiano 
Alessandro Volta, inventor da pilha. O termo tem sido usado desde 1849. É a 
energia elétrica produzida pela luz solar, podendo-se obter resultados também em 
dias chuvosos e nublados (CUNHA, 2018). 
Pode-se afirmar, que energia limpa é aquela que não libera durante seu 
processo de produção ou consumo resíduos ou gases poluentes geradores do efeito 
estufa e do aquecimento global. As fontes de energia que liberam quantidades muito 
baixas destes gases ou resíduos também são consideradas fontes de energia 
limpa. Nesse contexto, a produção e o consumo de energia de fontes limpas são de 
14 
 
extrema importância para a proteção do meio ambiente e da manutenção da 
qualidade de vida das pessoas (XAVIER, 2021). 
Como não geram gases do efeito estufa (ou geram muito pouco), não 
favorecem o aquecimento global do planeta. Por outro lado, como não há queima de 
combustíveis fósseis, não há geração de gases poluentes ou resíduos sólidos que 
podem prejudicar a saúde das pessoas. A energia limpa é também um importante 
fator para se garantir o desenvolvimento sustentável do planeta (NASCIMENTO, 
2018). 
A importância social da energia solar se deve ao fato de que a sua utilização 
contribui para que comunidades de baixa renda possuam acesso e seja incentivada 
a essa tecnologia como serviço básico e essencial. Desta forma, é possível 
colaborar para que moradores muitas vezes inferiorizados tenham acesso à 
informação e sistemas simples que salvam vidas (SILVA, 2019). 
Do ponto de vista ambiental, a importância da energia solar é por ser gerada 
sem emitir gases responsáveis pelo efeitoestufa, sendo uma energia alternativa, 
limpa e renovável. Neste sentido é fundamental que a população incentive a 
utilização dessa tecnologia a fim de melhorar sua relação com a natureza, 
favorecendo populações não são abastecidas pela energia elétrica convencional. 
Além disso, é possível reduzir o consumo de energia elétrica e proteger as gerações 
futuras dando um equilíbrio ao sistema elétrico (RODRIGUES, 2018). 
Entre os diversos motivos que afirmam a importância da energia solar, 
apontaremos algumas vantagens para o investimento. Portanto: a energia solar não 
é danosa ao meio ambiente; ela é totalmente gratuita e renovável; não faz nenhum 
barulho; necessita de uma mínima manutenção; possui baixo custo em relação à 
sua vida útil; painéis fotovoltaicos são fáceis de instalar isso implica em um tempo 
mínimo desde a montagem ao processo final de geração; economia na fatura de 
energia podendo ser distribuído em mais de um consumidor, e também pode ser 
utilizada em áreas isoladas onde não acha condições de chegar rede de distribuição 
elétrica (SOUSA, 2018). 
Usando um sistema de células fotovoltaicas feitas de materiais como silício e 
semicondutores para o processo de conversão de energia solar em elétrica, com a 
radiação solar sobre uma célula fotovoltaica os elétrons dos materiais se agitam 
assim gerando energia (FREITAS, 2019). 
 
15 
 
3.2 ENERGIA FOTOVOLTAICA: CONTEXTO INTERNACIONAL 
 
Conforme a revista Photon Internacional (2016) no começo dos anos 90, o 
Japão foi o país pioneiro a introduzir em seu mercado a integração da sua energia 
através de telhados fotovoltaicos, junto a isso foi implementado a sociedade uma 
política de subsídio governamental. Era destinado com essa política um valor inicial 
de 70% do custo desse sistema fotovoltaico, assim o Japão teve um 
desenvolvimento que o tornou o maior produtor solar do mundo por um grande 
período. 
A partir da década de 1990, vindo a ser tomado seu posto na Europa a partir 
do ano de 2007, fez com que o Japão obtivesse uma nova forma de mercado, onde 
se deu a transformação do país que era dotado do maior mercado fotovoltaico do 
planeta. A sua superação na Europa foi através da Alemanha no ano de 2006. Há 
alguns anos do período mais recente, o Japão voltou a fazer a política de incentivo 
do subsídio, sendo considerado um ótimo exemplo de políticas governamentais cujo 
objetivo era promover o avanço da energia elétrica através de sistemas fotovoltaicos 
(FREITAS, 2019). 
De acordo com Sousa (2018) a Alemanha ficou conhecida pela sua 
implementação do programa denominado “renawable energy net pricing law” (Preço 
Líquido para Energia Renovável). Devido a essa implementação teve como 
resultado favorável um desenvolvimento eficiente e rápido da indústria alemã de 
energia fotovoltaica. 
No período de 10 anos entre os períodos de 2000 a 2010, ocorreu um 
investimento nesse segmento de construções voltadas a instalações fotovoltaicas 
acima do valor de 15 bilhões de euros, fazendo com que a indústria Europeia 
superasse o Japão nesse mercado. Por essa razão, foi possível constatar a 
ocorrência de um declínio relativo ao custo da geração da energia fotovoltaica dentro 
do país (XAVIER, 2021). 
A lei Alemã fez com que seja garantida a compra da energia gerada por 
micro e mini geradores, fez com que o mercado fotovoltaico crescesse e a sua 
demanda também, tornando a construção destes sistemas de geração de energia 
solar uma das indústrias de maior atração no país. A Alemanha trabalhou com 
eficiência para seu crescimento, onde a indústria fotovoltaica fez contínuas reduções 
de custos de sua rede e gradualmente, foi consolidando seu sistema de energia 
16 
 
sustentável. Devido aos resultados alcançados pela Alemanha, as suas políticas têm 
sido replicadas em inúmeros países do mundo e que pode chegar até 40 países, 
alguns exemplos como: Itália, Espanha e algumas cidades dos Estados Unidos 
(BENEDITO, 2019). 
De acordo com Bicalho e Cardoso (2018) devido essa busca cada vez maior 
por fontes de energias renováveis pelo mundo e pelo crescimento constante de 
incentivos em diversos países na incansável busca por esse mercado, vem 
ocasionando grande aumento na produção no mundo. Essa produção de energia é 
realizada através das chamadas células fotovoltaicas. 
Exatamente no ano de 2016, pesquisas divulgadas demonstraram que ficou 
evidente a produção de células fotovoltaica foi de 37,2 GW foram os números de 
células fotovoltaicas produzidas no ano de 2011, foi estipulado que o valor de 35% 
foi superior ao ano de 2000. Com esses dados ocorreu uma queda no preço dos 
módulos onde veio se declinando a cada ano. 
 
3.3 USO DA ENERGIA SOLAR NO BRASIL 
 
A crescente procura pela diversificação da matriz energética brasileira é 
motivada por dois principais fatores. O primeiro é devido às recentes crises de 
abastecimento das hidrelétricas por causa da diminuição das chuvas, principalmente 
no Estado de São Paulo, o que levou a redução da energia gerada por esse sistema. 
Este fato ocasionou à necessidade da utilização de termelétricas, aumentando 
dessa forma, significativamente, o preço da energia (FREITAS, 2019). 
O segundo fator é gerado pela necessidade de buscar fontes renováveis que 
contribuam para o desenvolvimento sustentável do planeta (ALMEIDA et al., 2016). 
Diante deste cenário, a energia solar fotovoltaica apresenta-se como uma tecnologia 
em constante avanço, no Brasil e no mundo. A energia solar fotovoltaica é definida 
como a energia gerada através da conversão direta da radiação solar em 
eletricidade. Isto se dá, por meio de um dispositivo conhecido como célula 
fotovoltaica que atua utilizando o princípio do efeito fotoelétrico ou fotovoltaico (NHS, 
2007). 
De acordo com Nascimento (2018), a região Nordeste do Brasil tem níveis 
de radiação solar que se equiparam aos países com a maior fonte de recurso solar 
do mundo. O índice diário de incidência solar nesta localidade varia entre 4,5 
kWh/m² a 6,3 kWh/m². 
17 
 
Freitas (2019) afirma que, de modo geral, 26% da radiação solar atinge a 
superfície terrestre de forma difundida, ou espalha-se pela superfície, enquanto que 
25% incide de forma direta na região do Equador. A utilização de fonte solar para 
geração de energia elétrica proporciona diversos benefícios. Do ponto de vista 
elétrico têm-se: diversificação da matriz, aumento da segurança no fornecimento, 
redução de perdas e alívio de transformadores e alimentadores de distribuição. No 
víeis ambiental e socioeconômico têm-se: aumento da geração de empregos locais, 
aumento da arrecadação e de investimentos (MERCADO SOLAR, 2017). 
Apesar de todos os benefícios citados anteriormente da utilização do 
sistema de energia fotovoltaica, para que o investidor possa aderir a essa fonte 
renovável, é necessário ter certeza de que este tipo de empreendimento lhe 
proporcionará rentabilidade. Por isso, é de grande importância à realização de um 
estudo aprofundado envolvendo as variáveis do mercado para definir a tomada de 
decisão mais coerente e precisa. Dessa forma, o presente estudo torna-se 
justificável, uma vez que buscará, através de exemplos práticos, demonstrar a 
viabilidade técnica e econômica da instalação de um sistema de obtenção elétrica 
através de placas fotovoltaicas (INEE, 2017). 
Quando a luz solar atinge uma célula fotovoltaica, uma pequena corrente 
elétrica é formada e posteriormente recolhida por fios ligados à célula e transferida 
para os demais componentes do sistema. Sendo assim, quanto mais células 
fotovoltaicas são ligadas em série ou em paralelo, maior a corrente e tensão 
produzidas (PEREIRA, et al., 2006). 
O Brasil é um dos países com o maior potencial de geração de energia solar 
fotovoltaica. Produzida nos telhados das casas, estacionamentos, fachadas de 
edifícios ou em usinas solares de grande porte, é uma fonte de energia democrática, 
grande geradorade empregos, que traz tecnologia, conhecimento e inovação para 
empresas e universidades que ajudam nosso País a crescer e a se desenvolver com 
sustentabilidade (BENEDITO, 2019). 
Quando olhamos dados de performance do setor nesse ano, percebemos 
que o Brasil está de fato bem posicionado para ser uma liderança mundial na área. 
Porém, quando olhamos para o uso da tecnologia, do ponto de vista do atendimento 
e suprimento da demanda, ainda estamos atrasados (ARAÚJO, 2015). 
Enquanto o fator de capacidade média, que representa o índice de 
produtividade das usinas fotovoltaicas no mundo é de cerca de 11,6%, no Brasil 
18 
 
números do Ministério de Minas e Energia (MME) já mostram que chegamos a 
quase 18%. Ou seja, nossa produtividade e performance é mais de 50% melhor do 
que a de outros países (MERCADO SOLAR, 2017). 
As regiões Sudeste, Centro Oeste, Norte e Nordeste do País têm um 
enorme potencial, inclusive para grandes usinas de energia solar. Com esse 
potencial, a fonte, que há poucos anos era 0,1%, já passa de 1% da matriz elétrica 
nacional, ultrapassando neste ano a fonte nuclear (BENEDITO, 2009). 
É importante ressaltar que não queremos competir com as outras 
renováveis, mas somar, agregar e complementar a matriz elétrica brasileira. Vamos 
continuar nessa trajetória, assim como as de outras renováveis, que hoje já são 
parte da liderança do nosso país (ARAÚJO, 2015). 
O funcionamento do sistema fotovoltaico de energia, que é mais 
popularmente conhecido como sistema de energia solar, este é um sistema que 
realiza a produção de energia elétrica através da matéria prima radiação solar 
(CUNHA, 2018). 
O sistema é responsável por fazer com que os consumidores domésticos 
possam ser os próprios geradores da sua energia elétrica e isso é devido à sua 
capacidade de captação de energia solar e as vantagens desse mecanismo, onde 
este pode ser considerado excedente a rede de distribuição de sua localidade 
(XAVIER, 2021). 
De acordo com ANEEL (Agência de Energia Elétrica) são consideradas 
inovações dentro do setor energético brasileiro, a geração e distribuição em micro ou 
minicentrais de inovações dentro do setor energético do país, uma vez que aliado a 
economia financeira, consciência e socioambiental e sustentabilidade. 
A instalação do sistema de geração de energia fotovoltaico é considerada 
um sistema simples e não necessita que as residências sofrerem grandes 
adaptações a sua instalação. (BENEDITO, 2019). 
O Brasil é dotado da capacidade quando levado em conta toda sua real 
capacidade de produção de energia elétrica e de 135 giga watts (GW). Desta 
quantidade, o número de 0,0010% é realizado através do sistema solar fotovoltaico, 
sistema esse que realiza a produção de energia elétrica através da luz do sol. 
Através desses números é capaz de ocorrer uma reflexão onde explica qual a razão 
de nosso país possuir uma utilização tão baixa de uma fonte tão barata e 
sustentável de energia que é abundante (XAVIER, 2021). 
19 
 
Figura 1: projeção do crescimento de microgeradores no brasil. 
Fonte: blue sol - 2021 
De acordo com A revista Potencial de Energia (2016) o nosso país vem 
realizando um aproveitamento ruim do seu potencial de produção de energia solar. A 
produção do Brasil quando comparada a outros países pode ser considerada 
residual, como por exemplo; a eólica. De acordo com a Empresa de Pesquisa 
Energética (2015) apontou como sua estimativa a produção de 283,5 milhões de 
MW por ano de energia fotovoltaica em caso de utilização total do seu potencial 
solar. A realização da utilização da potência do país seria mais do que suficiente 
para atender o consumo doméstico por mais de duas vezes, de 129 milhões de MW 
a cada ano. A cada região do país devido a sua capacidade, de investimento e 
posição é dotada por características que refletem no seu potencial, mas no Nordeste 
é considerada uma região que contém privilégios acima do que é considerado na 
média nacional (ARAÚJO, 2015). 
Segundo Severino e Oliveira (2010) o Brasil possui o privilégio de ser o 
único país que recebe a quantidade de mais de 3000 horas de brilho solar por ano 
no mundo. Sendo a região Nordeste do país conta com uma incidência média diária 
entre 4,5 a 6 kWh. Devido a essa quantidade de energia solar, o Brasil pode ser 
considerado um dos países que possui maior capacidade solar do planeta. 
Entretanto, graças a essa abundância, fica demonstrado e justificado que se trata 
apenas de um incentivo para o desenvolvimento do setor no país. 
20 
 
A Alemanha é considerada o país da Europa que mais produz energia 
fotovoltaica do mundo e o Brasil possui em seus estados o que apresentar menor 
nível é de 40% superior ao melhor ponto de isolação dentro da Alemanha e assim, 
pode se concluir o tamanho do potencial do Brasil em relação a outros países 
(FREITAS, 2019). 
Os métodos e a Políticas a serem trabalhadas no Brasil para gerar o 
aumento da utilização e exploração do seu potencial solar para a produção de 
energia: 
a) Como ocorrido no Japão deve ser realizado incentivos de natureza fiscal 
e uma desoneração monetária, para que se possa incentivar o investidor 
a cada vez mais optar por esse tipo de produto; 
b) Deve ser realizado um incentivo através de verbas e redução de custos 
fiscais cujo objetivo é promover a pesquisa do setor e deve ser feita uma 
inovação, quanto a tecnologia de aprimorar a produção nacional do 
Brasil; 
c) É papel do governo incentivar de todos os meios possíveis as indústrias 
responsáveis pela produção de células solares e de módulos 
fotovoltaicos; 
d) Promover um incentivo ao mercado de consumo como: taxas mais baixas 
e isenções fiscais, bem como informações das vantagens de se adotar 
esse tipo de processo. 
 
3.3.1 INCENTIVOS DO GOVERNO A ENERGIA FOTOVOLTAICA DE ORIGEM 
FISCAL 
 
Ocorre no Brasil que a produção de energia elétrica gerada que não é 
consumida imediatamente ela é revertida e novamente injetada a rede. Assim 
sendo, fica convertida em crédito de energia junto a distribuidora local. Esses 
créditos deverão ser utilizados pelo consumidor em até 5 anos e é tributado. O 
consumidor que seja possuidor de um sistema fotovoltaico de capacidade micro ou 
mine geração paga ICMS é devedor de uma energia que ele mesmo produziu e 
emprestou a rede. O que gera uma desmotivação da aquisição e implementação 
desse sistema pois através desse ônus que está embutido, o valor referente a tarifa 
com o sistema Fotovoltaico ainda corresponde entre 35 a 40% do valor que 
geralmente é pago, o que torna desinteressante o seu investimento (XAVIER, 2021) 
21 
 
Segundo Severino e Oliveira (2010) pode-se apontar algumas ações 
realizadas pelo governo com o intuito de incentivar a expansão do setor de energia 
fotovoltaica, uma delas é a desoneração da fatura de energia, e com isso já temos 
um passo em direção ao sucesso dessa implementação. Atualmente, a tarifa 
elétrica(R$/kWh) é formada não apenas pelo preço da energia, mas também por 
encargos e tributos, entre eles estão o PIS, CONFINS e ICMS. Através dessas 
tarifas exonera a fatura e faz com que ela, seja no mínimo 50% do valor do custo da 
energia consumida. 
Em alguns estados do Brasil há isenção do ICMS. O incentivo teve início no 
ano de 2015 através de uma ação da ABSOLAR com os representantes de 
governos estaduais do Brasil para isentar o ICMS da energia de micro ou mini 
geração. O estado de Minas Gerais vem sendo um estado referência na realização 
de ações que visa a desoneração da conta de energia. Tais medidas tiveram início 
por volta do ano de 2012, foi adotada a isenção com o intuito de realizar um avanço 
nessa tecnologia. A partir do ano de 2015 foi realizada uma negociação junto ao 
SEFAZ de todos os estados brasileiros para que houvesse uma adequação desses 
incentivos, e sendo assim, ocorreu uma melhoria nas medidas que incentivam a 
exploração da energia fotovoltaica.Esse convênio foi adotado pelos estados do 
Mato Grosso, Distrito Federal, Maranhão e pela Bahia, esse convênio do ICMS, de 
número 16/2005. 
Segundo Severino e Oliveira (2010) a ocorrência de uma modificação na 
forma de incidência do ICMS referente a fatura de energia no Brasil é indispensável, 
pois é através dele que será realizado um desenvolvimento para a energia solar 
fotovoltaica. Nos dias atuais, o cidadão que optar por adquirir a energia fotovoltaica 
já faz uma redução em uma margem de 18% a 25% do custo da sua energia. O que 
se pode concluir é que o setor ainda sofre grande desmotivação, uma vez que, a 
pessoa que investiu dinheiro para poder produzir sua própria energia, ainda assim é 
cobrado pela própria energia que produziu. 
Em razão disso, o número total de participantes do convênio chegou a um 
total de 21 Estados brasileiros ficando apenas de fora dos incentivos através do 
ICMS são eles: Espírito Santo, Amazonas, Amapá, Paraná e Santa Catarina. Para 
que eles possam fazer parte do convênio é necessária a realização de uma 
publicação de um decreto através do Poder Executivo que oficializa a isenção do 
22 
 
ICMS dentro do estado, sendo esse o requisito necessário à validação do benefício 
(MERCADO SOLAR, 2017). 
Alguns Estados vêm discutindo junto a população a possibilidade de fazer 
parte do convênio do ICMS, devido a isso, o Estado do Espírito Santo na data de 
09/06/2016 através de Audiência Pública tentou realizar um corrente através de 
Empresas, profissionais, estudantes e da população realizar ações voltadas a 
chamar a atenção do Governo Estadual e com isso, fazer que o mesmo adere a 
Lista de isentos do ICMS, porém o setor de Energia Fotovoltaica Capixaba aguarda 
um posicionamento do Governo para efetivar as medidas solicitadas pela população 
na cobrança do ICMS (NHS, 2017). 
De acordo com o Ministério de Minas e Energia (2016) o Brasil é possuidor 
de diversas riquezas naturais e por essa razão, possui grandes jazidas de quartzo 
de ótima qualidade, e conta com um grande parque industrial que é responsável 
pela extração mineral e o beneficia, fazendo com que ele seja transformado em 
silício de grau metalúrgico. Esse material é o responsável por ser chamado de 
matéria-prima bruta a ser desenvolvida para a produção de painéis fotovoltaicos. 
Para a fabricação desses painéis é necessário que o material necessita ser 
de grande pureza e extremamente elevado. Este processo de purificação é 
responsável por agregar um valor alto ao mineral de origem brasileira que depois é 
transformado em silício grau solar. 
 
3.4 A GERAÇÃO DE ENERGIA FOTOVOLTAICA 
 
O sistema solar fotovoltaico é capaz de gerar energia através das células 
fotovoltaicas, materiais que transformam a radiação solar em energia elétrica. Essa 
conversão de energia se inicia pelo efeito fotovoltaico, que acontece quando os 
fótons provenientes da luz solar são absorvidos pela célula fotovoltaica, esta por sua 
vez, depende diretamente da forma como é feita sua montagem (XAVIER, 2021). 
Existem diversas maneiras em que as placas podem ser instaladas, que 
variam de acordo com a aplicação, podendo maximizar a eficiência ou se adequar 
às possibilidades e necessidades arquitetônicas. A forma mais utilizada para dispor 
as placas é em forma de painéis solares (CUNHA, 2018). 
O nível de irradiação e a quantidade de painéis instalados influenciam na 
produção de energia, dessa maneira a geração de energia não é contínua, ela 
23 
 
atinge o pico próximo ao meio dia e se interrompe no período da noite (SILVA, 
2019). 
Quanto aos sistemas fotovoltaicos, estes podem ser divididos em dois 
grupos: 
▪ Sistema Off-Grid: Não integra a rede elétrica, são comumente utilizados 
em regiões afastadas ou onde o custo de acesso a rede é maior que o 
custo do próprio sistema. É utilizado dessa maneira, baterias para 
armazenar a energia 
▪ Sistema Grid Tie: Sistema que injeta a energia excedente produzida na 
rede elétrica, assim gera créditos, que podem diminuir o valor da fatura 
de energia elétrica em até 95%. 
 
3.4.1 PAINEL FOTOVOLTAICO E INVERSORE SOLAR 
 
Segundo Rodrigues (2018) os painéis solares, também conhecidos como 
módulos, são os principais componentes do sistema fotovoltaico de geração de 
energia. Estas estruturas são formadas por um conjunto de células fotovoltaicas 
associadas, eletricamente, em série e/ou paralelo, dependendo das tensões e/ou 
correntes determinadas em projeto. O conjunto destes módulos é chamado de 
gerador fotovoltaico e constitui a primeira parte do sistema, sendo responsável pelo 
processo de captação e irradiação solar e a sua transformação em energia elétrica. 
Estes podem ser rígidos ou flexíveis, de acordo com o tipo de célula 
empregada. Quanto à fabricação dos painéis destaca-se que há grandes incentivos 
fiscais e ambientais da parte do governo nesta área. Com isso, o aumento da 
produção destes componentes reduziu os custos para a efetivação do sistema 
(RODRIGUES, 2018). 
Assim, a energia solar fotovoltaica é a energia obtida através da conversão 
direta da luz em eletricidade (Efeito Fotovoltaico), sendo a célula fotovoltaica, um 
dispositivo fabricado com material semicondutor, a unidade fundamental desse 
processo de conversão (NASCIMENTO, 2018). 
Segundo Sousa (2018) as principais tecnologias aplicadas na produção de 
células e módulos fotovoltaicos são classificadas em três gerações. A primeira 
geração é dividida em duas cadeias produtivas: silício monocristalino (m-Si) e silício 
policristalino (pSi), que representam mais de 85% do mercado, por ser considerada 
24 
 
uma tecnologia consolidada e confiável, e por possuir a melhor eficiência 
comercialmente disponível. 
Conforme Cunha: 
 
A célula solar mais eficiente produzida até agora é uma multi-junção 
concentradora (Grande área de luz focada sobre a célula através de um 
dispositivo óptico), com eficiência de 43,5% fabricada pela empresa Solar 
Junction em abril de 2011. As maiores eficiência alcançadas sem 
concentração de luz incluem as células fabricadas pela Sharp Corporation 
com 35,8% usando uma tripla junção e as células produzidas pela Boeing 
Spectrolab com eficiência de 40,7% também usando um design de três 
camadas (CUNHA, 2018 p. 12). 
 
A geração de energia fotovoltaica é uma tecnologia de energia limpa, 
renovável e sustentável, o Brasil tem um grande potencial por ser um país que tem 
uma grande concentração de radiação solar mais o mercado nacional está apenas 
começando com uma instalação de menos de 1 GW (XAVIER, 2021). 
A energia solar fotovoltaica torna-se uma ótima alternativa, por ser uma fonte 
de energia limpa, gerando menores danos ao meio ambiente. O uso de energia solar 
fotovoltaica torna-se uma alternativa válida envolvendo os hospitais pelo 
conhecimento de experiências bem-sucedidas (SANTOS, 2013). 
É importante definir alguns conceitos, conforme abaixo. 
Célula solar ou célula fotovoltaica é um dispositivo elétrico que transforma 
energia solar em energia elétrica com o efeito fotovoltaico, normalmente são usadas 
36, 60 ou 72 células solares em linha para se formar um painel fotovoltaico ou 
modulo fotovoltaico. Em residência estão sendo usadas placas solares de 250 W e 
em aplicações um pouco maiores podendo alcançar módulos de potência de 450w 
(CUNHA, 2018). 
Todas as células são alinhadas em superfície plana, em série, uma após a 
outra, as células individuais ligadas usando uma faixa condutora fina, as tiras são 
alinhadas de cima para baixo de cada célula, ligando todas as células do sistema, 
assim criando um circuito. Depois desta etapa todas as células que compõem o 
sistema são cobertas com uma lâmina de vidro temperado tratado com uma 
substancia antiaderente e antirreflexo emoldurado em um quadro de alumínio. De 
traz do painel ficam dois condutores que saem de dentro de uma pequena caixa 
preta que é conhecida como caixa de junção, esses cabossão usados para interligar 
todos os painéis solares, formando uma serie de painéis fotovoltaicos, esse conjunto 
25 
 
é conectado ao inversor solar através de cabos de corrente continua (FREITAS, 
2019). 
Os inversores solares constituem a segunda parte do sistema, são 
responsáveis por convertes a corrente continua em alternada, modulando 
frequências e injetando essa corrente alternada no quadro de distribuição ou ponto 
de consumo do cliente, é por meio do inversor que toda a corrente gerada nos 
módulos fotovoltaicos é disponibilizada e impulsionada para consumo. 
Nos casos de sistemas OFF-GRID temos controladores de carga ficam entre 
os painéis solares e as baterias de armazenamento e são usados para controlar a 
voltagem de entrada evitando sobrecargas ou descargas em excesso, otimizando a 
vida útil da bateria, os painéis solares captam energia de acordo com a intensidade 
da radiação, provocando variações na bateria, para resolver esse problema também 
se utiliza os controladores (DANTAS, 2018). 
O projeto de um sistema fotovoltaico, envolve orientação dos módulos, 
disponibilidade de área, estética, disponibilidade do recurso solar, demanda a ser 
atendida e diversos outros fatores. Através do projeto pretende-se adequar o 
gerador fotovoltaico às necessidades definidas pela demanda (SANTOS, 2013). 
 
3.5 ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA EM IMÓVEL RESIDENCIAL 
 
Instalação de energia solar na residência viabilizando o reaproveitamento 
dos recursos naturais tornando assim uma forma de economia econômica para o 
usuário. O estudo de caso adotado consiste de pesquisa pratica, sobre pesquisa 
documental sobre sistemas fotovoltaicos com utilização da rede de distribuição para 
injeção de energia gerada, O tema da pesquisa é a transformação de energia solar 
em energia elétrica através da utilização de células fotovoltaicas (DANTAS, 2019). 
O Sol é uma fonte de energia tão intensa que pode ser considerado uma 
imensa fornalha de forma esférica. O núcleo solar pode alcançar temperaturas perto 
dos quarenta milhões de graus centígrados e sua superfície pode atingir 6000ºC 
(INEE, 2017). 
O Brasil é um país situado na sua maior parte na região intertropical e detém 
grande potencial de energia solar durante todo período do ano, possui um alto índice 
médio diário de radiação solar, segundo Xavier (2021), apresenta uma 
disponibilidade anual de 1.758 kW/m², aproximadamente. 
26 
 
Parte da energia solar que chega à Terra, bate na atmosfera e nas nuvens e 
retorna para o espaço. Considerando a radiação solar que chega à superfície 
terrestre e incide sobre uma superfície receptora para geração de energia, tem-se 
que ela é constituída por uma componente direta (ou de feixe) e por uma 
componente difusa (BICALHO e CARDOSO, 2018). 
Uma micro usina solar residencial é o conjunto de equipamentos que permite 
aos moradores de uma casa gerar a própria energia elétrica em suas residências 
através da luz do sol. Essas micros usinas são conhecidos de sistemas fotovoltaicos 
que funcionam através de dois principais componentes; os módulos fotovoltaicos 
(popularmente conhecidos como placas solares ou paneis solares e inversores de 
corrente). 
Primeiramente, é importante ressaltar que a energia elétrica pode ser 
produzida até mesmo em dias nublados, devido ao funcionamento dos paneis 
fotovoltaicos. Mas para que isso possa ocorrer as placas devem estar instaladas em 
um local com elevado incidência solar (RODRIGUES, 2018). 
Como existem diversos tipos de sistemas fotovoltaicos, é importante 
entender como cada um deles funciona e quais são os custos para instalação, para 
evitar surpresas futuramente. Assim, verifique quais modelos estão disponíveis para 
o seu tipo de residência, sempre levando em consideração a eficiência do módulo 
fotovoltaico e seu custo (SOUSA, 2018). 
Além disso, analisar a vida útil do sistema é outro ponto importante. Como o 
retorno do investimento só acontece depois de certo tempo, é necessário entender 
como será a situação das placas quando isso ocorrer (ARAÚJO, 2015). 
Como existem diversos tipos de sistemas fotovoltaicos, é importante 
entender como cada um deles funciona e quais são os custos para instalação, para 
evitar surpresas futuramente. Assim, verifique quais modelos estão disponíveis para 
o seu tipo de residência, sempre levando em consideração a eficiência do módulo 
fotovoltaico e seu custo (BENEDITO, 2019). 
Além disso, analisar a vida útil do sistema é outro ponto importante. Como o 
retorno do investimento só acontece depois de certo tempo, é necessário entender 
como será a situação das placas quando isso ocorrer. 
 
 
 
3.5.1 INSTALAÇÃO DO SISTEMA 
27 
 
 
A instalação de um sistema fotovoltaico é rápida e simples. Na maioria dos 
casos, os módulos e o inversor são fixados no telhado e paredes já existentes no 
imóvel, sem necessidade de estruturas adicionais apenas os suportes que 
comportam os módulos. A string-box (quadro com dispositivos de proteção) 
geralmente é fixada próximo ao inversor. Mesmo com proteção UV, recomenda-se 
que todo cabeamento seja protegido por eletrodutos rígidos. O funcionamento do 
sistema também é muito simples. Uma vez instalados e averiguados todos os 
componentes, o inversor já pode ser configurado e testado. Após aprovação da 
concessionária, o sistema poderá ser ligado para início da geração (XAVIER, 2021). 
O prazo para aprovação do projeto e homologação junto à concessionária é 
regulado pela ANEEL e pode durar no máximo 34 dias, contados a partir da entrada 
do pedido. 
Preparando o local de instalação das placas solares – Com base no layout 
desenhado para o sistema, a equipe de instalação sobe no telhado ou local onde 
será instalado os módulos, de acordo com o projeto se inicia os serviços de fixação 
de trilos e Huck por meio de parafusos nas madeiras de sustentação. 
Instalando os “suportes” dos painéis solares – Em telhados que se usa telha 
de barro, são removidas nos lugares certos, de acordo com o layout, e os “suportes” 
são aparafusados nestes pontos provendo a base da fixação do sistema. Em 
telhados de metais, a instalação é mais simples e o suporte é aparafusado através 
da própria telha metálica provendo segurança e proteção contra infiltrações. 
A instalação dos “trilhos” onde os painéis solares serão fixados – As 
estruturas de fixação são todas pré-fabricadas, normalmente em alumínio. Os trilhos 
são feitos para encaixar perfeitamente nos suportes e prover um local perfeito para 
prender os painéis solares sobre os trilhos e conectar os cabos – Com os trilhos bem 
fixos é hora de instalar os painéis em seu devido lugar e conectar os cabos. 
Conectar os painéis solares primeiramente nas proteções (CC) e em seguida 
no inversor solar e instalar em local apropriado em uma parede por meio de buchas 
e suportes de fixação – posteriormente são conectados nas proteções (CA) Após a 
instalação e a conexão será conectado ao quadro geral de distribuição interno ou à 
rede. 
A manutenção do sistema de energia solar é mínima e de baixo custo, 
porém deve ser feita. A manutenção consiste basicamente em limpezas dos 
28 
 
módulos solares a cada 3 meses dependendo do local ao qual foi instalado, ou 
quando o sistema apresentar uma queda na produção de energia. A limpeza é feita 
da mesma forma que você limpa uma janela de vidro, ou seja, basta passar um pano 
ou esguichar um pouco de água que o módulo estará limpo de qualquer sujeira que 
empesa o melhor desenvolvimento e infiltração de luz. 
A outra parte da manutenção é relacionada ao inversor solar. Dependendo 
do tipo de inversor que você usar, será necessário substituir uma ou outra parte dele 
depois de 5-10 anos e também constantemente está atualizando os Soft de 
comunicação. 
No geral, a manutenção de um sistema de energia solar é muito baixa e 
barata. Ou seja, o impacto da manutenção no custo da energia é mínimo e não 
representamais do que 1% por ano do custo total do sistema. 
 
3.5.2 VANTAGENS E DESVANTAGENS DA ENERGIA SOLAR 
 
A usina solar é um sistema fotovoltaico que pode oferecer vantagens 
diversas, assim como algumas desvantagens. Dentre suas principais vantagens, 
estão o fato de que esta é uma fonte renovável de energia, assim como a 
possibilidade de distribuição para residências, comércios e indústrias (XAVIER, 
2021). 
Segundo Mercado Solar (2017) são vantagens da energia solar: 
Não emite gases poluentes. A usina solar é uma fonte de energia realmente 
sustentável, pois não emite nenhum tipo de gás poluente na atmosfera, tampouco 
gases que contribuem para o efeito estufa. Seu impacto ambiental é praticamente 
inexistente, uma vez que também não requer o desmatamento de áreas florestadas. 
Vida útil longa (mais de 25 anos). O uso de usinas solares é realmente um 
investimento sólido, uma vez que podem continuar funcionando por mais de vinte e 
cinco anos, com custos de manutenção mínimos. 
Baixo custo de manutenção. Falando nisso, vale lembrar que os custos para 
se manter uma usina solar fotovoltaica são muito reduzidos, quando comparados a 
outras fontes de energia. Manutenções podem ser feitas anualmente ou 
semestralmente e custam, aproximadamente, apenas 1% do valor do investimento 
realizado. 
Ocupa pouco espaço. Se o projeto for planejado adequadamente, as usinas 
fotovoltaicas são capazes de gerar grandes quantidades de energia em espaços 
29 
 
relativamente pequenos. Isso também contribui para manter o seu impacto 
ambiental mínimo, diminuindo sua influência na fauna e flora locais. 
Possibilidade de instalação em diversos lugares. As usinas não precisam 
estar no mesmo lugar em que a energia será consumida, embora essa também seja 
uma possibilidade. Com a Geração Distribuída, a energia solar pode ser transferida 
para residências, estabelecimentos comerciais e indústrias mesmo a quilômetros de 
distância. 
Segundo Mercado Solar (2017), são desvantagens da Usina Solar: 
A usina solar é uma boa alternativa para produção de energia limpa, mas 
possui particularidades que requerem atenção. Dentre as suas desvantagens, estão 
o alto investimento inicial e a influência da luminosidade em seu desempenho. 
Entenda melhor lendo os tópicos abaixo. 
Chuvas e dias nublados podem afetar a eficiência das usinas. A eficiência 
das usinas solares depende, em grande medida, da incidência da luz do sol para 
que a captação de energia seja completa. Por isso, dias nublados e chuvosos 
podem impactar sua performance. 
Usinas afastadas do Equador possuem baixa luminosidade e captam menos 
energia. A Linha do Equador marca os pontos de maior incidência de raios solares 
na superfície da Terra. Portanto, usinas instaladas em localidades afastadas desses 
pontos podem sofrer com uma performance aquém das expectativas. 
Alto custo de aquisição. Esse é um sistema muito sofisticado, que 
representa tudo de mais tecnológico em soluções de geração de energia elétrica 
sustentável e, por isso, seu preço pode ser um pouco mais elevado. 
Ainda que esse sistema se pague em poucos anos após sua instalação, o 
alto valor de investimento inicial é uma desvantagem significativa para aqueles que 
têm orçamentos limitados. 
Produz menos energia em relação às usinas termoelétricas. Apesar de 
serem uma solução mais sustentável que as termoelétricas, as usinas solares 
podem ser um pouco menos eficientes. Isso se dá porque a conversão de energia 
mecânica em energia elétrica ocorre de maneira mais simples e rápida. 
A utilização da energia solar para a produção de eletricidade encontra-se no 
cerne do debate da mudança da matriz energética global. Isso porque essa é 
considerada uma forma ambientalmente limpa de geração de energia em função do 
fato de ela não emitir poluentes na atmosfera. 
30 
 
É importante lembrar que a geração de eletricidade a partir do calor do sol 
ocorre em residências através da utilização de placas específicas, mas a tendência 
é que esse tipo de energia seja mais aproveitado em usinas solares. Estas se 
dividem em dois tipos: as fotovoltaicas, que utilizam placas que transformam a 
energia do sol em elétrica diretamente, e as térmicas, que utilizam o calor do sol 
para aquecer a água que se transforma em vapor, em um procedimento semelhante 
ao das termoelétricas. 
 
3.6 MONITORAMENTO REMOTO 
 
Após finalizarmos todo processo de montagem, dar-se processo no 
procedimento de comissionamento onde envolve os primeiros conatos com o 
equipamento no para que aja uma geração, entre esses pontos existe como ponto 
muito importante conectar o inversor de energia solar a uma rede de internet 
proporcionando o conforto do monitoramento onde conseguimos diversos dados na 
palma das nossas mãos, também essas variáveis é possível acompanhar eficiência 
da usina e atuar preventivamente na manutenção da instalação, evitando períodos 
sem geração. 
O monitoramento de um sistema dentro do processo de geração solar 
fotovoltaica pode ser realizado com a instalação de sensores ou rede via wi-fi 
capazes de transmitir esses dados em tempo real para uma plataforma conectados 
a internet que cria bancos de registradores eletrônicos capazes de armazenar a 
intervalos de tempos previamente configurados o estado das grandezas 
monitoradas. Estes registradores estarão conectados através de uma rede de dados 
com protocolo industrial Modbus-RTU, sendo configurado como mestre solicitando 
as informações para os demais onde o instalador tem total acesso mediante senha e 
login. Quando estamos trabalhando com mais de 1 inversor a rede estarão 
conectados como escravos, os inversores de frequência, permitindo ao sistema de 
monitoramento, acompanhar tanto as variáveis climáticas (temperatura e radiação 
solar), como também a própria geração de energia e tensão e corrente tanto do lado 
(CC, corrente continua) e (CA, corrente alternada), também a frequência, além de 
armazenas esses dados em seus bancos de dados mediante plataforma do 
fabricante. 
Manualmente também há a possibilidade de instalar transdutores de 
corrente e tensão contínua, em cada circuito de placas. Com isto, o sistema pode 
31 
 
calcular a energia gerada em tensão e corrente contínuas nas placas e comparar a 
tensão e corrente alternadas, da saída dos inversores, permitindo mapear a perda 
gerada nos mesmos. 
Atualmente é possível monitorar todos os passos de geração desde o início 
do seu comissionamento até o processo final de geração, onde conseguimos 
proporcionar uma previsão de geração mediante os resultados, também há 
situações que conseguimos encontrar falhas nos sistemas mediante o 
monitoramento remoto, como baixa geração de energia pelo motivo de uma 
alimentação de tensão CA baixo, isso e de grande importância manter uma boa 
geração no processo final, se temos uma baixa geração normalmente ira injetar na 
rede uma quantidade menor que irá prejudicar nos resultados de faturamento, diante 
e de grande importância manter o equipamento sempre conectado a rede de 
internet. 
As plataformas de monitoramentos são de formas simples e didáticas onde o 
cliente não sente dificuldade em acompanhar sua geração e monitorar seu sistema. 
Para os tecnécios em monitoramento remoto existe diversas modalidades de 
monitoramento facilitando e trazendo um resultando para encontrar os defeitos nos 
equipamentos e instalações, em alguns casos temos possibilidades de verificar as 
tensões da concessionaria em corrente alternada. 
 
4 MATERIAIS E MÉTODOS 
 
A importância na finalização de uma montagem de uma usina solar e o 
comissionamento, através dele podemos sabe se tudo está como projetado e se os 
equipamentos instalados apresentaram algum tipo de falha ou defeitos, também 
deve se verificar as tensões de entrada e saída, e através desses dados que será 
verificado se há necessidade de ajustes no inversor através de parâmetros que nem 
sempree fornecido pelo fabricante, grande maioria dos distribuidores contam com 
um suporte técnico impossibilitando a divulgação a terceiros desses parâmetros os 
mesmos são de acesso restrito, na imagem veremos a medição da corrente (CA) no 
borne do disjuntor. 
Nesses momentos e feito uma medição instantânea da tensão de 
alimentação (CA), onde se a mesma não estiver dentro dos padrões de 
funcionamento do inversor o mesmo não funciona, nessa imagem conseguimos 
32 
 
chegar a uma tensão de entrada entre fase e fase 221v, registrado em primeiro 
horário do dia as 08:01H pela manhã no dia 06/02/2021. 
A tensão estava dentro dos padrões de funcionamento do inversor para 
alimentação e funcionamento que varia entre 208v a 240V. 
 
Figura 2 – Confirmaçao de corrente CA
 
 Fonte: Arquivo pessoal, 2021 
Em relatos colhido em campo em estagio supervisionado, ouve a 
opotunidade de esta comissionando uma usina solar que foi utilizado um inversor 
modelo Fronius Primo 4.0, feito as medições de entrada e saída nos bornes do 
inversor, que por sua vez obtivemos esses valores em corrente alternada. 
Em sequência do processo do monitoramento de uma usina, após conferir 
que as Springs-box e cabos de alimentação estão de acordo com projeto e as 
tensões estão chegando normalmente devemos nos certificar se os componentes 
de proteção como DPSs ( dispositivo de proteção contra surtos), Disjuntores e 
chaves seccionadoras e isolações não estão apresentando defeito, se faz 
necessário um teste de continuidade nesses equipamentos, como visto nas 
imagens, ambos desenergizados e posteriormente com tensões para ter a certeza 
que essa usina ira alcançar o pretendido dentro do projetado. 
 
33 
 
 
Figura 3 – Componentes que foram testados 
 
Fonte: Arquivo pessoal, 2021 
 
Feito diversor testes, onde foi aferido tensao CA, que se encontrava dentro 
da faixa de funcionameto adequado para o equipamneto onde estavam aferindo,( 
neutro e fase 125v, fase e fase 223v), Feito o testes na entrada de strigbox CC na 
entrada dos fuciveis onde sua tesnsão era 624w o referente de 16 modulos 
fotovoltaico de 335w. o mesmo estava chegando até a base do inversor dando 
possibilidade de continuar o comissionamento. 
De acordo com fabricante, e recomendado a utilização em todos os pontos 
de conexoes exeto no brone de entrada do inversor conector tubular (MANUAL DE 
INTALAÇÃO FRONIUS), feito os acionamentos dos componentes, primeiramente o 
disjuntor de corrente CA, em seguida fechamento dos fusiveis de 15ª, 
posteriormente acionado seccionadora de corrente CC, em baixo do inversor temos 
uma chave (botoeira/power/botão) com as descriçoes OFF/ON, ao acionala o painel 
de led ou visor do equipamento liga. 
Selecionado o setup do pais mediantes as orientações do manual do 
fabricante, com tensão CA 110/220V e frequencia de atuação para 60 Hz, onde o 
equipamento salva essas configurações é mostra no painel uma geração 
instantânea em Watts, também e possivel visualizar diversos parâmentros como 
tensão e corrente entre outro no painel do inversor. 
34 
 
Nessa imagen podemos ver uma medição instantânea, e confirmação que a 
usina esta gerando energia normalmente. 
 
Figura 4 – Medição instantânea Figura 5 - Setup acesso ao Wi-fi 
 
Fonte: Arquivo pessoal, 2021 
 
Através do sistema de comunicação WI-FI, conseguimos mostrar para o 
inversor que existe uma rede local de internet; através do menu ativa-se essa função 
conecta nesse ponto, e utiliza um navegador como Google, através do IP 
192.168.250.181 (padrão de IP utilizados nos inversores FRONIUS DO BRASIL), 
para navegar no menu de configuração, conseguimos dar nome e ajustar imagem de 
perfil para cada configuração onde facilita ao técnico instalador uma melhor 
organização dos dados. 
Quando entramos nessa tela de data manager setup (gerente de datas) 
damos o início as devidas configurações do inversor. O mesmo irá salvar esses 
dados e converter em registros que por sua vez faz a comunicação entre o inversor 
e plataforma de monitoramento, dando assim um conforto no acompanhamento 
dessa geração e também disponibilizando dados de suma importância para 
identificar problemas relacionado a baixa geração entre outros. 
35 
 
De extrema importância e ciências do projeto tanto como do datasheet do 
inversor e dos módulos fotovoltaicos, pois nessa parte os lançamentos dos dados 
não podem ter contradições para que no final da ponta não venha haver informações 
cruzadas de erros e previsões de geração. 
 
Figura 6 - Aplicativo Fronius Figura 7 – Site Fronius 
 
 
Fonte: Fronius.com 
 
O aplicativo solar web Fronius, e o mais recomendados ao cliente que precisa 
acompanhar a geração de sua usina, sua interface e de maneira intuitiva e clara 
onde mostrar a quantidade de geração instantânea, diária mensal e anual, também 
posso acompanhar potência em watts gerado, também o quantitativo de geração 
diária em kwh/mês que seria o acumulativo das datas anteriores, tanto no aplicativo 
como a plataforma, acumula as informações diária onde podemos visualizar e 
comparar com as demais informações de geração e medições; toda essa geração e 
contabilizada convertida para valores em reais ou moeda do país, com referências 
no valor de o kwh que a concessionaria fatura. 
No processo de monitoramento remoto, chegamos ao ponto onde já 
podemos ter diversos dados e detalhes através da plataforma de monitoramento 
disponibilizado pelo fabricante, nesse modelo de inversor a empresa fabricante 
desmobiliza totalmente grátis e de total confiabilidade através de senha e login onde 
apenas os que tem a disponibilidade desses dados consegue acompanhar a 
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geração de sua usina em qualquer lugar do mundo onde aja internet desde que seu 
inversor esteja conectado em rede, tudo isso através de site ou aplicativo remoto. 
A plataforma e bem mais ampla e com diversas informações, e possível 
configurar parâmetros como dados do cliente, endereço de instalação é ajustes 
como atualização de software; e possível analisar e extrais relatórios das medições 
tanto de corrente CC e CA, todo essa tecnologia e de extrema satisfação para 
identificar erros, falhas, equipamentos danificados, acompanhamento de geração 
entre outros. 
Logo abaixo iremos demonstrar claramente os benefícios do monitoramento 
remoto onde foi possível acompanhar um erro recorrente no inversor, por diversas 
vezes o mesmo vinha apresentando falhas e reiniciava varias vezes ao dia; assim 
reduzindo drasticamente a geração de energia e impossibilitando que o investimento 
trouxe-se o real benefício em relação a geração prevista, a tensão de alimentação 
CA em uma das fases (L3-L1 202,50V), estava sendo entregue pela concessionaria 
bem abaixo da tensão de alimentação mínima que e necessário para o 
funcionamento do equipamento (inversor), que é de 208vca, só foi possível analisar 
esse ponto mediante o monitoramento remoto. 
Houve a necessidade de visitas técnicas em diversas vezes para analisar 
também as instalações internas, que poderia ser um contribuinte para a baixa tensão 
de alimentação, foi substituído os cabos desde o quadro geral de distribuição até o 
ponto de entrega na rede de distribuição os mesmos eram de 6mm para cabos 
10mm cobre 1kw, refeito diversas conexões com intuído de melhorias e sanar o 
problema que se fez presente mediantes o monitoramento remoto. 
Existem os parâmetros de ajustes para o inversor, porém o fabricante não 
recomenda que seja utilizado, esses permitem que o mesmo possa manipular as 
formas de ondas e frequências de entrada, diante do fato consegue-se que o 
equipamento funcione, porém colocamos o mesmo em risco pelo fato de este 
operando fora do que o foi projetado. 
Na figura abaixo, verifica-se o monitoramento de medições de um inversor. 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 8 – Monitoramento 01 de medições no inversor 
 
 
 
Fonte: Fronius.comNesse acompanhamento, meu tutor, Engenheiro eletricista Sr. Fábio Maria, 
me orientou o registro de uma ocorrência no sistema da concessionária local, e 
acompanhando os procedimentos de atendimento, a mesma atendeu ao chamado 
onde os técnicos fizeram diversas inspeções a chegaram à conclusão que havia se 
a necessidade de uma manutenção corretiva nos cabos de alimentação da rede de 
distribuição que estava comprometidos devido aos diversos pontos quentes, 
mediante a substituição dos mesmos houve o ajustou das tensões o transformador 
que alimentava o circuito que era de 75kva/13.8kv trifásico, também houve o 
balanceamento do circuito de distribuição. 
Em consequência dessa melhoria houve de fato uma grande eficiência na 
geração vemos através do monitoramento que houve um equilíbrio nas tensões, isso 
contribuiu para que o inversor operasse de forma no qual foi projetado e assim 
alcançando suas metas diárias e mensais de geração, nessa imagem temos o 
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registro posterior as manutenções onde vemos a eficiência do monitoramento 
remoto. 
Figura 9 – Monitoramento 02 de medições no inversor 
 
Fonte: Fronius.com 
 
A usina tinha sido projetada e executado dentro dos padrões necessários 
que garantisse uma geração prevista ao contratado pelo cliente, primeiramente feito 
levantamento no local da instalação, iniciados a elaboração do projeto elétrico, com 
base nas necessidades detectadas em campo mediante as orientações. O projeto 
elétrico foi elaborado conforme as normas técnicas NBR 5410 instalações prediais 
de baixa tensão, garantindo a segurança e o adequado funcionamento das 
instalações. 
Inicialmente feito o estudo de carga e em seguidos o dimensionamento dos 
módulos e inversor. O cálculo para o dimensionamento foi realizado no Excel 
baseados em planilhas e tabelas de valores disponibilizados pelo distribuidor e de 
acordo com as normas da concessionária local, A potência e a corrente limitante dos 
circuitos obedecem às normas de instalações prediais. 
Houve a necessidade de fazer as medições da malha de aterramento e 
analise no solo, justificando as devidas proteções e anulando os riscos de descargas 
ou fugas de tensão, não houve necessidade de nenhuma correção ou alteração na 
mesma devido estar dentro dos padrões necessários para o funcionamento do 
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equipamento, tinha sido utilizado uma malha de aterramento com 5 hastes de 2,40m 
de liga aço cobreado com cabo de cobre nu em 25mm, onde mediante os testes 
estava dentro do esperado alcançado 13,5 ohm. 
 
Figura 10 – Malha de aterramento 
 
Fonte: Arquivo pessoal, 2021 
 
O mesmo foi desenvolvido conforme o projeto com hastes de material 
cobreado semicondutor de eletricidade com tamanho de 2,40m e conector reforçado 
de aperto para conexão das hastes, com 5 no total e malha cabo 25mm cobre nu, e 
um balde de inspeção. 
Para se desenvolver um projeto deve se consultar os devidos registros dos 
equipamentos no órgão competente INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, 
Qualidade e Tecnologia). Assim constatando a real eficiência do equipamento, 
trazemos para o cliente uma segurança e respaldamos de futuros danos, isso resulta 
em confiabilidade e uma relação entre empresa/cliente trazendo satisfação e 
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qualidade, esses registros são encaminhados em anexo com memoriais descritivos 
que são enviados para aprovação da concessionária. 
Figura 11 – Registro do inversor e dos módulos no INMETRO 
 
Fonte: INMETRO 
 
Com todas as etapas concluídas, e pedido uma vistoria técnica pela 
concessionária, sendo aprovado prossegue com a substituição do medidor de 
grandezas elétricas, por uma medição bidirecional onde o mesmo se encarrega de 
aferir a geração e o consumo da unidade consumidora. 
Em reta final o cliente segue satisfeito com resultados de gerar sua própria 
energia e ainda contribuir para o meio ambiente e em paralelo tudo isso vem em 
formato de créditos em sua fatura de energia, por sua vez continua pagando as 
taxas e encargos submetidos das manutenções da concessionária local, referente 
aos demais itens é também se seu consumo extrapolar o projetado terá necessidade 
de pagar essas diferenças em kwh em relação ao valor do quilo watts horas 
consumido. 
 
 
 
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5 CONCLUSÃO 
 
O crescimento da tecnologia fotovoltaica no Brasil e no mundo vêm se 
tornando cada vez mais acentuado. Isso é devido à diminuição dos custos dos 
equipamentos e ao aumento da informação da população a respeito de fontes 
alternativas de energia. Porém como qualquer tipo de tecnologia, os sistemas 
fotovoltaicos apresentam vantagens e desvantagens. 
A cada ano a geração distribuída de energia fotovoltaica tem ganhado mais 
espaço no Brasil. No ano de 2012, através da Resolução Normativa N˚ 482, a 
ANEEL estabeleceu o marco inicial dos sistemas conectados à rede elétrica. De 
quatro projetos existentes em 2012, hoje são 10 mil projetos de micro e mini geração 
distribuída em todo o país. A ANEEL estimou que até 2024 deverão ser ao menos 
1,2 milhão de unidades totalizando 4,5 gigas watts de potência instalada. 
Existem diversas vantagens em se realizar o monitoramento remoto do 
inversor de energia solar. Além de fácil e com uma eficiência online temos todas as 
informações possível de um sistema fotovoltaico. Com o sistema de monitoramento 
é possível identificar quaisquer problemas que possam estar comprometendo a sua 
geração elétrica. Isso não só permite uma solução rápida, como previne que você 
tenha prejuízo com o seu sistema. 
Outro importante benefício do monitoramento é a possibilidade de comparar 
as informações de geração com as oferecidas pela distribuidora na fatura de 
energia. A saber, todo o excedente de energia produzido pelo seu sistema é injetado 
na rede elétrica e transformado em créditos energéticos para o consumidor. 
Por fim conclui-se que o sistema de energia solar com um bom 
monitoramento remoto identifica de imediato defeito ou futuras panes onde resultara 
em menor geração fotovoltaica prejudicando o investidor, porém o investimento com 
retorno em longo prazo que traz uma segurança no conforto família e financeiro, 
uma alternativa vantajosa para locais isolados, onde não chega a rede de 
transmissão das hidroelétricas, o mais importante é a contribuição para o 
desenvolvimento sustentável que será fator importante ao futuro da nação. 
 
 
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