IMPLEMENTAÇÃO ENERGIA FOTOVOLTAICA A UM HOSTEL CONTAINER DE CABO FRIO_n2

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Artigo de TCC Métodos e Técnicas de Pesquisa 
 
 
IMPLEMENTAÇÃO ENERGIA FOTOVOLTAICA EM UM HOSTEL CONTAINER DE 
CABOFRIO 
 
 
 
 
IMPLEMENTATION OF PHOTOVOLTAIC ENERGY IN HOSTEL CONTAINER DE 
CABOFRIO 
 
 
2022 
 
 
Igor Gabriel Silva de Andrade• 
Matheus Almeida Pacheco • 
Patrick Mendes da Silva • 
Professor Orientador: Me. Fernando da Silva Santos• 
 
RESUMO 
 
 
A energia fotovoltaica é uma das tecnologias mais consideráveis para a 
geração de eletricidade, portanto é uma fonte de energia de longo prazo, livre 
de poluição, sustentável e baixo valor de aquisição. Portanto, isso requer 
conhecimento da estrutura do sistema fotovoltaico para garantir e determinar a 
qualidade do processo e garantir a produção energia de com um melhor valor 
econômico. Com ênfase em sustentabilidade, instalado em um hostel feito de 
container reaproveitados, este estudo tem como objetivo analisar o potencial, 
eficiência e viabilidade econômica do uso da energia solar fotovoltaica em 
substituição à energia elétrica, além de abordar questões técnicas e um 
panorama geral desta tecnologia. Após um estudo foi instalada a usina 
 
 
 
• Fernando da Silva Santos – Curso de Engenharia Elétrica – Centro Universitário de Barra 
Mansa (UBM), RJ. Fernando.santos@ubm.br. 
• Igor Gabriel Silva de Andrade – Curso de Engenharia Elétrica – Centro Universitário de Barra 
Mansa (UBM), RJ. igor.gabriel.silva@hotmail.com. 
• Matheus Almeida Pacheco – Curso de Engenharia Elétrica – Centro Universitário de Barra 
Mansa (UBM), RJ. matheusmap@hotmail.com 
• Patrick Mendes da Silva – Curso de Engenharia Elétrica – Centro Universitário de Barra 
Mansa (UBM), RJ. Email 
mailto:Fernando.santos@ubm.br
mailto:igor.gabriel.silva@hotmail.com
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fotovoltaica no hostel, com isso foi possivel calcular o payback do investimento, 
que foi de 40 meses ou 3 anos e 4 meses. 
 
 
 
Palavras-Chave: Energia solar fotovoltaica. Sustentabilidade. Energias 
Renováveis. 
 
 
ABSTRACT 
 
Photovoltaics is one of the most considerable technologies for the generation 
of electricity, therefore it is a long-term, pollution-free, sustainable and low acquisition 
value energy source. Therefore, it requires knowledge of the structure of the 
photovoltaic system to ensure and determine the quality of the process and to 
guarantee the production of energy with the best economic value. With emphasis on 
sustainability, installed in a hostel made of reused containers, this study aims to 
analyze the potential, efficiency and economic viability of using photovoltaic solar 
energy to replace electricity, as well as addressing technical issues and an overview 
of this technology. After a study the photovoltaic plant was installed in the hostel, with 
this it was possible to calculate the payback of the investment, which was 40 months 
or 3 years and 4 months. 
 
 
Keywords: photovoltaic energy. Sustainability. Renewable energy. 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 
Existem fontes naturais de energia e fontes artificiais, ou seja, criadas pelo 
homem. Os primeiros são chamados de fontes primárias de energia se produzem 
energia diretamente. Os outros são chamados de energias secundárias porque 
provêm de uma transformação de energia. Assim, alimentos, água, vento e sol são 
fontes primárias, enquanto o vapor e a eletricidade são fontes secundárias. O sol está 
na origem da maioria das fontes de energia presentes na Terra: calor, luz, crescimento 
de plantas, aumento das massas de água, ventos, correntes marinhas, tempestades. 
Um dos principais princípios a lembrar é que a energia é transformada, mas nunca 
perdida. A energia é sempre preservada mesmo se mudar de forma. Em outras 
palavras, uma determinada quantidade de energia parece desaparecer sempre para 
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dar a mesma quantidade de energia de outra forma, seja calor, luz ou comida. 
(MONTICELLI; GARCIA, 1999). 
Com base em sustentabilidade, existe muitas formas de gerar energia limpa e 
reutilizável, uma delas é a energia fotovoltaica. 
A energia solar fotovoltaica é a eletricidade gerada a partir da luz solar. Quanto 
maior a incidência de radiação solar em um painel solar, maior a quantidade de 
energia elétrica produzida. A energia solar é considerada uma fonte de energia 
alternativa, renovável, limpa e sustentável. 
A geração de energia fotovoltaica tem sido vista há muito tempo como uma 
tecnologia de energia limpa e sustentável que depende da fonte de energia renovável 
mais abundante e amplamente disponível na Terra – o sol. O Brasil tem grande 
potencial para explorar esse recurso. O mapa abaixo identifica as principais regiões 
brasileiras que possuem pontos fortes na produção de energia solar. Mesmo as 
regiões com menor incidência de radiação solar têm maior potencial do que a Europa. 
Algumas das razões pelas quais essa energia tem sido tão importante nos 
últimos anos é que a energia fotovoltaica não é poluente, inesgotável, retardando o 
esgotamento dos combustíveis fósseis e ajudando a evitar as mudanças climáticas. 
Além disso, se considerado o custo de reparação de danos ambientais, é uma das 
fontes de energia mais baratas, capaz de competir em rentabilidade com outras fontes 
de energia convencionais, como usinas a carvão, usinas de combustível e até mesmo 
nuclear. 
 
 
2.1. OBJETIVO 
 
 
2.1.1. Geral 
Implementação do sistema de Energia fotovoltaica em um Hostel Container 
em Cabo Frio, RJ. 
 
2.1.2. Específico 
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Os objetivos específicos são: 
• Descrever os sistemas de energia e transição energética; 
• Determinar a potência a ser instalada; 
• Apresentar um estudo sobre utilização de uma energia limpa e 
sustentável; 
• Calcular e analisar a viabilidade econômica para a implantação do 
sistema fotovoltaico. 
 
2.1.3. Justificativa 
Como o país está mais seco e os recursos hídricos são mais escassos, a 
eletricidade deve ser gerada a partir de outras fontes para suprir o consumo energético 
do país. As contas de energia do país aumentaram ainda mais, auxiliadas pelo 
aumento do uso de termelétricas, pela valorização do dólar e outros fatores externos. 
Por isso, torna-se mais interessante apostar em outras fontes de energia, uma 
das quais é a solar fotovoltaica. O desenvolvimento do mercado fotovoltaico passou 
por grandes mudanças devido ao aumento substancial da produção na China 
(CRESESB, 2014). O aumento do investimento e da pesquisa na área de energia solar 
permitiu o desenvolvimento de células solares mais eficientes e com custos de 
fabricação mais baixos, favorecendo a possibilidade de aumentar o número de 
sistemas fotovoltaicos instalados. Algumas das vantagens da instalação de módulos 
fotovoltaicos em edifícios residenciais para geração de eletricidade são a facilidade 
de instalação, é de baixo custo, baixa manutenção, permite o uso de áreas não 
utilizadas (telhados de casas e garagens), e tem impacto mínimo Meio Ambiente 
(CRESESB, 2014). 
À medida que o número de sistemas fotovoltaicos instalados nas residências 
aumenta, haverá uma queda na demanda de energia elétrica do sistema de 
distribuição, aliviando assim a distribuição e geração, reduzindo a manutenção da 
rede reduzindo os gastos com a instalação de linhas de transmissão de distribuição e 
evitando os riscos de interrupções devido à incapacidade da concessionária 
de demandar eletricidade. 
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2.2. METODOLOGIA 
 
Preparado a construção desta pesquisa, será inicialmente realizado um levant 
amento bibliográfico sobre energia solar, suas características, seus padrões, suas re 
soluções aplicadas ao Brasil através de livros, artigos, dissertações, teses, revistas, 
entre outros. 
Em progresso, será realizado um estudo da planta dos containers no Hostel e 
m Cabo Frio, com o propósito de implantar uma usinade geração solar, e os critérios 
de conexão com a concessionária. 
Este estudo será a base para a progressão do projeto. 
 
Em seguinte será preparado um anteprojeto para ser implantado no Hostel e 
m estudo, analisando a potência do sistema a ser implantado, equipamentos necess 
ários, custos preliminares da implantação, e energia elétrica estimada a ser gerada. 
 
 
2.3. VIABILIDADE DA UTILIZAÇÃO DE ENERGIA FOTOVOLTAICA 
 
 
2.3.1. Legislação brasileira 
 
 
A Lei 14.300/22 estabelece uma etapa de transição para a cobrança de tarifas 
de uso dos sistemas de distribuição por parte de micro e minigeradores. Até 
2045, micro e minigeradores existentes pagarão os componentes da tarifa somente 
sobre a diferença se esta for positiva entre o consumido e o gerado e injetado na rede 
de distribuição, como já ocorre hoje. A regra também valerá para consumidores que 
pedirem acesso à distribuidora em 2022, por meio do Sistema de Compensação de 
Energia Elétrica. Para as unidades que protocolarem as solicitações de acesso entre 
o 13º e o 18º mês a partir da publicação da lei, o texto prevê que essas novas regras 
entrarão em vigor a partir de 2031 (Agência Câmara de Notícias, 2022). 
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2.3.2. Formas de geração de energia solar 
• microgeração distribuída: são aqueles que geram até 75 kW de energia 
por meio de fontes renováveis; 
• minigeração distribuída: são os que geram mais de 75 kW até 10 MW 
por meio de fontes renováveis, como é a energia solar fotovoltaica; 
• sistema de compensação de energia elétrica: quando há a geração de 
energia excedente, tanto no caso de microgeração quando no caso de 
minigeração, o consumidor pode inserir a energia excedente na rede 
elétrica pública em troca de créditos; 
• empreendimento com múltiplas unidades consumidoras: consiste na 
geração de energia elétrica para diversos consumidores, desde que 
todos estejam localizados em uma mesma propriedade ou em 
propriedades contíguas; 
• geração compartilhada: é a reunião de consumidores por meio de 
consórcio ou cooperativa; 
• autoconsumo remoto: geração de energia elétrica em unidades 
localizadas em região diferente da qual a energia será consumida, 
desde que os locais sejam todos do mesmo dono. 
 
 
 
2.3.3. Como funciona uma usina fotovoltaica. 
 
Pela iluminação solar, os painéis produzem energia elétrica em corrente 
contínua, portanto, eles precisam de um inversor solar para converter essa 
energia em corrente alternada, para ser possível a utilização dos aparelhos 
domésticos e até mesmo para o sistema de compensação pela concessionaria 
de energia. 
Figura 1: Especificações Técnicas da instalção 
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Fonte: Fábio W. (2020). 
 
2.3.3.1. Placa Solar 
 
Assim como outros elementos de um sistema solar, a célula fotovoltaica possui 
características muito interessantes, para se produzir uma célula fotovoltaica, é 
necessária a utilização de diversos gases e químicos. Hoje, o controle de produção 
das células é extremamente cuidadoso, e elas são produzidas em um ambiente 
controlado, onde todos os resíduos são tratados. Dessa forma, o impacto ambiental 
das células é praticamente zero. 
Existem diferentes materiais e técnicas utilizadas na fabricação de células 
fotovoltaicas. A célula solar fotovoltaica convencional é fabricada a partir da união 
desses dois tipos do semicondutor, com o Tipo-N sobre o Tipo-P, para que, ao 
receberem os fótons da luz, os elétrons da camada negativa migrem para a camada 
positiva, criando a corrente elétrica que chamamos de energia solar fotovoltaica. 
Também compostos de células normalmente feitas em silício, os painéis 
fotovoltaicos têm uma diferença relativamente às placas de aquecimento. Em vez de 
aproveitarem a energia térmica do sol, aproveitam a radiação. 
Figura 4: Módulo fotovoltaico policristalino 
https://respostas.sebrae.com.br/profile/fabio_39/
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Fonte: Canadian, 2018 
 
 
 
2.3.3.2. Inversor solar 
 
As placas fotovoltaicas transformam a radiação solar em corrente contínua 
(CC). Para poder ser utilizada na alimentação dos equipamentos, é necessário que 
essa corrente esteja em corrente alternada (CA). É o inversor solar o equipamento 
que faz essa transformação. 
Figura 2: Microinversor grid-tie 
 
 
 
Fonte: Sofar, 2019 
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2.3.3.3. String box 
 
A string box é um equipamento de segurança do seu sistema fotovoltaico. Ela 
garante que acidentes elétricos não sejam propagados e torna o sistema de geração 
de energia solar totalmente seguro para estar nas proximidades das áreas habitadas. 
2.3.3.4. Estruturas de suporte 
 
Os painéis solares são instalados sobre suportes que garantem a sua 
integridade ao longo dos anos. Essas estruturas são importantes para manter os 
painéis solares na posição certa. Além disso, são o que garante que os painéis vão 
resistir às intempéries. 
 
 
2.3.4. Instalação residenciais 
 
 
Figura 3: Instalção em residencia 
 
 
Fonte: SENERGAM. (2022). 
 
O sistema GRID TIE é a Geração FV conectada à rede de distribuição de 
energia elétrica da concessionária. 
A geração de energia elétrica excedente ao consumo da unidade consumidora 
será injetada na rede da concessionária, gerando créditos para unidade consumidora, 
dispensando o uso de baterias. 
https://www.solarvoltenergia.com.br/blog/string-box-o-que-e-e-como-funciona/
https://respostas.sebrae.com.br/profile/fabio_39/
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Quando sua produção de energia elétrica superar seu consumo, será 
acumulado créditos para descontar em contas futuras ou em outras unidades 
consumidoras que também são de sua propriedade e que será atendida pela mesma 
distribuidora de energia. 
 
 
2.4. VIABILIDADE DA UTILIZAÇÃO DE ENERGIA FOTOVOLTAICA NO 
HOSTEL 
 
Foi feita a analize para verificar qual seria o melhor sistema, On ou Off Grid. 
Analizando o valor de investimento do contratante, foi optado pelo sistema On Grid, 
que tem até 30% a mais de eficiência, além de permitir o acúmulo de créditos na rede 
de distribuição que têm até cinco anos de validade. 
 
O Hostel container, possui um consumo médio de 5.100kWh/mês o que 
representa um gasto de aproximadamente R$4.000 por mês. 
O projeto foi desenvolvido para abater todo o consumo de energia do hostel, 
para isso foram utilizados 100 módulos fotovoltaicos com potência unitária de 340Wp. 
No total o sistema conta com 40kW de inversor e 34kWp de módulos 
fotovoltaicos. Essa diferença é usual em sistemas fotovoltaicos, isso acontece devido 
a capacidade de overload do inversor. 
A escolha dos módulos foi feita olhando principalmente o custo x benefício 
gerado. Dessa forma foi obtido o melhor preço por kWh gerado. 
A partir do sistema de energia solar foi possível gerar em média cerca 
de 4.068,25kWh/mês. 
Como a maioria das empresas, se optou por financiar o sistema de energia 
solar. Devido a energia solar ser tão boa e segura, os bancos fazem financiamentos 
com juros menores que os financiamentos tradicionais, possibilitando que a empresa 
invista o capital próprio na operação fim da empresa. 
https://getpowersolar.com.br/financiamento-para-energia-solar-o-guia-completo/
https://getpowersolar.com.br/financiamento-para-energia-solar-o-guia-completo/
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Tendo um payback previsto para 40 meses, com uma economia anual de 
R$ 48.658,41. 
Figura 5: Fachada do Hostel 
 
 
Fonte: Hostel Container Cabo Frio. (2022). 
 
 
 
Figura 6: Parte lateral do Hostel 
https://www.hostelcontainer.com/
https://www.hostelcontainer.com/
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Fonte: Hostel Container Cabo Frio. (2022).3. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
 
Esse trabalho pretendeu entender a implementação de um sistema fotovoltaico 
em um Hostel container em Cabo Frio para economizar na conta de energia utilizando 
uma energia renovavel e eficiente, a partir da instalação de paineis fotovoltaicos e 
tendo a utilização do sistema solar enquanto for gerado e a noite por não hoiver 
radiação solar, utilizar a energia da concessionária, além do que for gerador extra pelo 
sistema, pode-se abater na conta fina de energia. 
Para se atingir uma compreensão da Implementação do sistema de Energia 
fotovoltaica, definiu-se três objetivos específicos. O primeiro descrever os sistemas de 
energia e transição energética. Verificou-se que estamos em tempos de mudanças, 
com isso temos novos tipos de geração de energia renovaveis. Depois, calcular e 
analisar a viabilidade econômica para a implantação do sistema fotovoltaico. A análise 
permitiu concluir que após os estudos, tivemos um beneficio alto, payback de 40 
meses, uma economia imediata após a sua instalação. 
Com isso, a hipótese do trabalho de que fosse instalado a energia fotovoltaica 
para se obter uma economia na conta de luz se confirmou, pelo estilo de utilização do 
sistema sola, um sistema On Grid nos permite “vender” a energia excedente do 
sistema a concessionária, sendo assim um menor valor a ser pago no final do mês 
para concessionária. 
Em pesquisas futuras, pretende-se instalar um sistema Off Grid (utiliza somente 
a energia solar, sendo armazenada num banco de baterias), a utilização de 
microinversores individuais para cada painel, sendo assim podendo utilizar 100% da 
capacidade mesmo se tiver algum painel danificado e a implementação de um sistema 
de aquecimento por meio de boiler solar . 
https://respostas.sebrae.com.br/profile/fabio_39/
https://respostas.sebrae.com.br/profile/fabio_39/
https://respostas.sebrae.com.br/profile/fabio_39/
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4. REFERÊNCIAS 
 
 
Energia Fotovoltaica. Portal Solar, [s.d.]. Disponível em: <Energia fotovoltaica – 
Como funciona a energia elétrica solar | Portal Solar>. Acesso em: 29, abril e 2022. 
 
Geração de Energia Solar: 3 Modalidades que você talvez não conheça. Blue Sol 
Energia Solar, 2019. Disponível em: < Geração de Energia Solar: 3 Formas de Gerar 
Sua Energia (bluesol.com.br)>. Acesso em: 29, abril e 2022. 
 
BECKER, Marcia. Lei institui marco legal da micro e minigeração de energia. Agência 
Câmara de Notícias, 2022. Disponível em: < Lei institui marco legal da micro e 
minigeração de energia - Notícias - Portal da Câmara dos Deputados 
(camara.leg.br)>. Acesso em: 29, abril e 2022. 
 
JR, Luiz Alberto Wagner Pinto. O que diz a legislação de Energia Solar no Brasil? 
Confira 5 pontos!. Hcc energia solar. 2020. Disponível em: < O que diz a legislação 
de Energia Solar no Brasil? Confira 5 pontos! | HCC Energia Solar>. Acesso em: 29, 
abril e 2022. 
W. Fábio. Como funciona a energia solar?. Sebrae Respostas. 2020. Disponível em: 
< Como funciona a energia solar? - Sebrae Respostas>. Acesso em: 29, abril e 
2022. 
Hostel container cabo frio. Hostel container. 2022 Disponível em: < Hostel Container 
Cabo Frio >. Acesso em: 29, abril e 2022. 
 
Energia solar on-grid ou off-grid? Qual devo escolher?. Portal Solar, [s.d.]. Disponível 
em: < https://www.portalsolar.com.br/energia-solar-on-grid-ou-off-grid-qual-devo- 
escolher >. Acesso em: 29, abril e 2022. 
https://www.portalsolar.com.br/energia-fotovoltaica.html
https://www.portalsolar.com.br/energia-fotovoltaica.html
https://blog.bluesol.com.br/author/admin/
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https://www.camara.leg.br/noticias/843782-lei-institui-marco-legal-da-micro-e-minigeracao-de-energia/
https://www.camara.leg.br/noticias/843782-lei-institui-marco-legal-da-micro-e-minigeracao-de-energia/
https://www.camara.leg.br/noticias/843782-lei-institui-marco-legal-da-micro-e-minigeracao-de-energia/
https://hccenergiasolar.com.br/posts/o-que-diz-a-legislacao-de-energia-solar-no-brasil-confira-5-pontos/
https://hccenergiasolar.com.br/posts/o-que-diz-a-legislacao-de-energia-solar-no-brasil-confira-5-pontos/
https://respostas.sebrae.com.br/como-funciona-a-energia-solar/
https://www.hostelcontainer.com/
https://www.hostelcontainer.com/
https://www.portalsolar.com.br/energia-solar-on-grid-ou-off-grid-qual-devo-escolher
https://www.portalsolar.com.br/energia-solar-on-grid-ou-off-grid-qual-devo-escolher