Projeto de Sistema Solar Fotovoltaico

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AULA 2 
PROJETO, INSTALAÇÃO E 
MANUTENÇÃO DE SISTEMA 
SOLAR FOTOVOLTAICO
Prof. Fausto Batista Felix Silva 
 
 
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TEMA 1 – ELEMENTOS PRIMÁRIOS DO PROJETO ELÉTRICO 
Para a elaboração do projeto elétrico de um sistema fotovoltaico, é 
necessário definir alguns elementos importantes que irão influenciar no 
dimensionamento, no projeto elétrico em si, em processos com a concessionária 
e execução do projeto. Esses elementos são definidos em uma análise prévia no 
local no qual se deseja fazer a instalação do sistema fotovoltaico, analisando a 
fatura de energia elétrica para verificar o consumo caso seja uma edificação que 
já possui carga instalada ou analisando o quadro de demanda de carga para 
definir a potência do sistema caso seja uma edificação nova. Analisa-se, 
também, o espaço físico no quadro de energia para verificar se há espaço para 
colocar os disjuntores vindos do inversor e é analisada a estrutura do telhado, 
na qual muitas vezes é necessário um laudo estrutural para atestar se é possível 
instalar um painel solar no telhado ou cobertura. 
1.1 Consumo de energia 
O consumo de energia é definido analisando a fatura de energia elétrica 
coletando os valores de consumo dos últimos 12 meses que está disponível no 
campo de histórico de consumo e pagamento. Para determinar o valor de energia 
a ser produzida no sistema fotovoltaico, deve-se fazer a média do consumo de 
energia coletado nos últimos 12 meses. A Tabela 1 a seguir mostra uma fatura 
de energia na qual contém o histórico de consumo, para esse caso, a média de 
energia é de 315,64 kWh, ou seja, para o dimensionamento de um sistema 
fotovoltaico essa é a energia utilizada no cálculo de dimensionamento, porém, 
se for considerada para o cálculo a energia diária, esse valor deve ser dividido 
por 30. 
 
 
 
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Tabela 1 – Fatura do consumo de energia 
 
Fonte: Silva, 2021. 
1.2 Análise do quadro de previsão de cargas 
Outra forma de estimar o consumo de energia é analisando o quadro de 
previsão de cargas de acordo com quais aparelhos elétricos estão ligados 
durante o dia, quais são os parâmetros elétricos dos aparelhos como potência, 
tensão e corrente elétrica e qual o tempo de utilização de cada um (em horas). 
Sendo assim, é possível estimar o consumo diário de energia. A Tabela 2 mostra 
um exemplo de análise de previsão de cargas. 
Tabela 2 – Quadro de previsão de cargas 
Aparelho 
Elétrico 
Potência 
(W) 
Tensão 
nominal 
(Vca) 
Corrente 
nominal 
(A) 
Tempo de 
utilização 
(h/dia) 
Energia 
(Wh/dia) 
Lâmpadas 8 x 15 127 0,94 6 720 
TV 90 127 0,24 6 540 
Geladeira - 127 - - 1500 
Modem para 
Internet 
90 127 1,5 6 540 
Eletrodomésticos 400 127 3,15 1 400 
 Total 3700 
Fonte: Silva, 2021. 
1.3 Espaço físico do quadro de energia 
Uma importante análise prévia que deve ser feita é o espaço físico dentro 
do quadro elétrico em que será instalada a proteção CA do sistema fotovoltaico, 
 
 
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pois como se pode ver na Figura 1, a saída CA (Corrente Alternada) do inversor 
é ligada diretamente no quadro de energia, para tanto, é necessário que haja 
espaço necessário no quadro para que se possa instalar os disjuntores de 
proteção do sistema fotovoltaico. 
Figura 1 – Conexões do sistema fotovoltaico 
 
Fonte: Eliane Ramos. 
Caso não haja espaço no quadro de distribuição é necessário instalar um 
quadro separado para conexão da saída CA dos inversores que alimentam o 
quadro de energia, porém, o indicado é prever um espaço no quadro já existente 
para a instalação dos disjuntores do sistema fotovoltaico. A Figura 2 mostra a 
instalação de disjuntores bifásicos com chave de seccionamento em vermelho 
que foram utilizadas para receber as duas fases vindas do inversor de um 
sistema fotovoltaico. Nessa instalação são dois inversores, sendo assim, foram 
separados dois disjuntores no quadro, uma para cada inversor. 
 
 
 
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Figura 2 – Instalação de disjuntor CA do sistema fotovoltaico 
 
Fonte: Silva, 2021. 
TEMA 2 – DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO 
2.1 Dimensionamento da potência 
Para o dimensionamento do sistema fotovoltaico é necessário levantar 
algumas informações como o consumo de energia (Wh/dia) ou definição de 
potência instalada e o levantamento da radiação no local da instalação. Com 
base nos dados calculado de irradiação (HTOT) e da energia diária a ser gerada, 
é possível calcular a potência instalada do sistema fotovoltaico a partir da fórmula 
a seguir: 
𝑃𝐹𝑉 =
𝐸 . 𝐺
𝐻𝑇𝑂𝑇 . 𝑃𝑅
 
Em que: 
PFV: é a potência instalada (Wp); 
E: é a energia diária a ser gerada (Wh); 
G: é a irradiância na condição STC (1000 W/m²); 
HTOT: é a irradiação diária (Wh/m²); 
 
 
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PR: é a performance ratio do SFVCR (0,7 a 0,8). 
2.2 Dimensionamento da área 
Com base na definição da potência do painel fotovoltaico, é possível 
calcular qual a área necessária para instalação do painel, assim, é possível 
definir se o espaço escolhido para a instalação do sistema fotovoltaico é 
compatível com a potência. Da mesma forma, é possível calcular a potência de 
um sistema fotovoltaico a partir de uma área conhecida. A equação a seguir 
mostra como é possível calcular a área requerida pelo painel FV (m²) a partir da 
potência. 
𝐴 = (
𝑃𝐹𝑉 
𝐸𝐹𝐹 
) . 100 
Em que: 
A: é a área (m²) 
PFV: potência de pico (kWp); 
EFF: é a eficiência da tecnologia (%). 
2.3 Dimensionamento dos condutores 
Para o dimensionamento dos condutores deve-se considerar os seguintes 
parâmetros: a queda de tensão admissível (ΔV em %), o comprimento (m), a 
tensão de operação CC ou CA (V), a potência ou corrente máxima (W ou A) e 
deve-se levar em conta que os condutores isolados, expostos à radiação solar, 
devem ter proteção UV. As equações demonstram a fórmula para calcular a área 
da seção transversal (mm²) do condutor, considerando a potência e a corrente. 
𝑆𝑐𝑜𝑛𝑑 = (
2 .𝑙 .𝑃 .0,0178 
𝑉2. ∆𝑣
) . 100 𝑆𝑐𝑜𝑛𝑑 = (
2 .𝑙 .𝐼 .0,0178 
𝑉 . ∆𝑣
) . 100 
2.4 Definição dos equipamentos 
Após a definição do sistema fotovoltaico, inicia-se a definição dos 
equipamentos que irão compor o sistema, sendo os módulos e inversor quando 
o projeto é de um sistema conectado à rede (SFVCR), também, além desses 
elementos, deve-se definir o controlador de carga e o banco de bateria quando 
o sistema é isolado (SFVI), como mostra a Figura 4. A definição do módulo 
 
 
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consiste não só na marca, mas também na eficiência e potência dele, pois define 
a quantidade de módulos que será utilizada no sistema e arranjo das strings que 
será feito. A definição do inversor é feita a partir da potência do sistema e a partir 
do arranjo das strings do painel, analisando-se a quantidade de entradas das 
MPPTs e os limites de tensão e corrente injetadas nelas para verificar se o 
inversor é compatível com o arranjo feito. A definição do controlador de carga e 
banco de baterias é feita com base nos parâmetros elétricos do sistema, do 
consumo em Ah/dia (Ampère hora/ dia), entre outros. 
Figura 3 – Componentes do sistema fotovoltaico - (a) SFVCR, (b) SFVI 
 
Fonte: Silva, 2021. 
TEMA 3 – ELEMENTOS DO PROJETO ELÉTRICO 
3.1 Esquema elétrico 
O esquema elétrico é a representação gráfica e escrita bem detalhada das 
instalações do sistema elétrico. No projeto deve conter a previsão da instalação, 
todos os seus detalhes, bem como a localização dos pontos de utilização da 
energia elétrica, comandos, trajeto dos condutores, divisão em circuitos, seção 
dos condutores, dispositivos de manobra, carga de cada circuito, carga total e 
uma legenda para a identificação de cada elemento descrito no projeto. A Figura 
4 mostra o esquema elétrico de um sistema fotovoltaico contendo 28 módulos 
separados por dois strings de 14 módulos ligados a um inversor de 8.2 kWp. O 
esquema elétrico mostra os elementos do projeto como o sistema de proteção 
 
 
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contra surtos (DPS), quadro de distribuição (QDG),sistema de medição e 
entrada trifásica do sistema. A Figura 5 apresenta a legenda do esquema elétrico 
mostrando a identificação de cada simbologia para auxiliar na execução do 
projeto. 
Figura 4 – Esquema elétrico de sistema fotovoltaico 
 
Fonte: Silva, 2021. 
Figura 5 – Legenda do esquema elétrico 
 
Fonte: Silva, 2021. 
3.2 Diagrama unifilar 
O diagrama unifilar geralmente é feito sobre a planta baixa arquitetônica 
de uma construção. Seja o diagrama unifilar industrial, residencial, comercial ou 
outro, todos eles representam os pontos de conexão dos dispositivos e o trajeto 
dos condutores, ou seja, qual é o caminho ponto a ponto percorrido. Unifilar 
significa um fio, isso quer dizer que todos os cabos e os fios são representados 
por símbolos sobre um só traço referenciando se o condutor é fase, neutro ou 
 
 
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terra, normalmente esse traço representa o eletroduto ou o caminho que os 
cabos estão submetidos. Esse diagrama serve também para verificar 
rapidamente a quantidade de condutores em um certo eletroduto. A Figura 6 
mostra o diagrama unifilar do mesmo sistema fotovoltaico utilizando o inversor 
de 8,2 kWp. 
 Figura 6 – Diagrama unifilar 
 
Fonte: Silva, 2021. 
3.3 Memorial descritivo 
Esse documento tem como objetivo descrever o projeto a ser 
desenvolvido informando qual tipo de geração, qual a capacidade instalada, 
onde o empreendimento está localizado, entre outras informações. O memorial 
descritivo tem como propósito abordar o dimensionamento do sistema do ponto 
de vista de eficiência energética no local ou o estudo do payback do investimento 
para a tomada de decisão sobre a sua aplicabilidade. 
 
 
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3.3.1 Legislação e normas técnicas 
Além dos dados do projeto que deve ser inicialmente apresentado no 
documento, deve-se apresentar todas as normas reguladoras das quais o projeto 
está fundamentado, como: 
• NTC 905200, Acesso de Micro e Minigeração Distribuída ao Sistema da 
COPEL (Revisão Outubro 2018); 
• NTC 901100, Fornecimento em Tensão Secundária de Distribuição 
(Revisão Abril 2016); 
• ABNT NBR 5410:2004, Instalações elétricas de baixa tensão; 
• ABNT NBR 16690:2013, Sistemas Fotovoltaicos (FV) – Características 
da interface de conexão com a rede elétrica de distribuição; 
• BNT NBR 16149:2019, Instalações Elétricas de Arranjos Fotovoltaicos – 
Requisitos de Projeto; 
• IEC/TS 62548:2013, Technical Specification. Photovoltaic (PV) arrays – 
Design requirements; 
• Módulo 3 (PRODIST) – Módulo 3 de Procedimentos de Distribuição de 
Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional (PRODIST) – Acesso ao 
Sistema de Distribuição – Seção 3.7; 
• Módulo 8 (PRODIST) – Módulo 8 da Resolução n. 395 de 2009 da 
Agência Nacional de Energia Elétrica. – ABNT NBR 5410 – Instalações 
elétricas de baixa tensão; 
• ANEEL Resolução n. 482 – Resolução n. 482 de 17 de abril de 2012 da 
Agência Nacional de Energia Elétrica; 
• ANEEL Resolução n. 687 – Resolução n. 687 de 24 de novembro de 
2015 da Agência Nacional de Energia Elétrica; 
• ANEEL Resolução n. 414 – Resolução n. 414 de 9 de setembro de 2010 
da Agência Nacional de Energia Elétrica; 
• ANEEL Resolução n. 517 – Resolução n. 517 de 11 de dezembro de 
2012 da Agência Nacional de Energia Elétrica. 
3.3.2 Instalação do sistema fotovoltaico 
O item de instalação do sistema presente no memorial descritivo deve 
conter a descrição dos seguintes elementos: qual módulo será utilizado, marca 
 
 
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e potência do inversor juntamente com o quadro dos requisitos atendidos pelo 
inversor em conformidade com a concessionária local, quais as características 
da string Box e a especificação do arranjo fotovoltaico. As Tabelas 3, 4, 5, 6 e 7 
mostram modelos de como podem ser apresentados as especificações de 
módulos, inversores, requisitos de conformidade do inversor, string box e arranjo 
fotovoltaico, respectivamente. 
Tabela 3 – Especificação do módulo 
Características elétricas Parâmetro Valor 
Potência Máxima Pmáx 400W 
Tensão de circuito aberto Voc 48,7 V 
Corrente de circuito aberto Isc 10,79 A 
Tensão de Máxima Potência Vmp 40,7 V 
Corrente de Máxima Potência Imp 9,84 A 
Eficiência do módulo % 19,9 
Registro do INMETRO Concessão em 24/08/2020 001555/2020 
Fonte: Silva, 2021. 
Tabela 4 – Especificação do inversor 
Entrada CC Parâmetro 
Intervalo de tensão MPPT 300-500 V 
Intervalo de tensão operando 200-600 V 
Corrente máx de curto-circuito (MPPT1/MPPT2) 37,5 A / 24,8 A 
Número MPPT/ Número máx. de entradas 02/03 
Saída CA Parâmetro 
Potência máxima de saída aparente 11,995 kVA 
Tensão nominal da rede 3/PE 220 V 
Corrente máxima de saída 31,5 A 
Fonte: Silva, 2021. 
Tabela 5 – Requisitos atendidos pelo inversor 
Função Código Parametrização (Referência) 
Subtensão 27 0,8 pu (0,4s) 
Sobretensão 59 1,1 pu (0,2s) 
Subfrequência 81U 57,5 Hz (0,2s) 
Sobrefrequência 81º 62,0 Hz (0,2s) 
Subcorrente 50/51 Conforme padrão de entrada 
Sincronismo 25 10° 10% tensão 0,3 Hz 
Anti-ilhamento 78 Ativa 
Fonte: Silva, 2021. 
 
 
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Tabela 6 – Especificação da string box 
Características técnicas Parâmetro 
Número de entradas / Número de saídas 04/04 
Tensão máxima de operação por string 1.040 V 
Corrente de carga máxima por string 10:00 AM 
Potência máxima por string 10.400 W 
Grau de proteção IP65 
Fonte: Silva, 2021. 
Tabela 7 – Especificação do arranjo fotovoltaico 
Tensão de Circuito Aberto (Voc) 438,3 V 
Máxima Tensão de Circuito Aberto (Voc) a -10°C 493,53 V 
Mínima Tensão em Máxima Potência (Vmpp) a 70°C 306,96 V 
Tensão em Máxima Potência (Vmpp) 366,3 V 
Corrente de Máxima Potência (Impp) 9,84 A 
Corrente de circuito aberto (Isc) 10,79 A 
Fonte: Silva, 2021. 
3.3.3 Instalação elétrica 
O item de instalação elétrica do memorial descritivo detalha a unidade 
consumidora na qual será instalado o sistema e detalha o que será instalado 
como os elementos dos sistema fotovoltaico (módulos, inversores, string box 
etc.), os elementos de proteção, a definição dos condutores CC e CA não só em 
relação à sua seção transversal, mas também os detalhes técnicos como: os 
condutores são formados por fios de cobre eletrolítico, têmpera mole com 
isolação HEPR 90ºC, cobertura termoplástica não halogenada, autoextinção do 
fogo e proteção UV tensão de trabalho 900/1.500 V. Os cabos não deverão ser 
seccionados exceto onde for absolutamente necessário. Em cada circuito, os 
cabos deverão ser contínuos desde o primeiro e o último módulo que compõem 
cada string até o respectivo inversor. No item de instalação, deve-se trazer 
detalhes dos pontos de aterramento que serão feitos, dos pontos comuns de 
conexão com a rede e a verificação dos condutores que traz informações quanto 
à queda de tensão utilizada conforme a NBR 5410. Por fim, a instalação deve 
prever informações sobre a medição de energia e o cronograma em que a 
execução do projeto será seguida. 
 
 
 
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TEMA 4 – CONEXÃO COM A CONCESSIONÁRIA DE ENERGIA 
4.1 Diretrizes das concessionárias 
O processo de homologação de sistemas fotovoltaicos se define a partir 
de um procedimento padrão em que a concessionária de energia realiza a 
inspeção do sistema solar instalado, analisando se ele possui as especificações 
estabelecidas nas normas de segurança. De acordo com a Resolução Normativa 
n. 687/2015, revisando a Resolução Normativa n. 482/2012 regulamentada pela 
Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), as novas regras, válidas desde 
2016, é permitido o uso de qualquer fonte renovável, além da cogeração 
qualificada, denominando-se microgeração distribuída. Partindo desse princípio, 
entende-se por microgeração a central geradora com potência instalada até 75 
quilowatts (KW) e minigeração distribuída aquela com potência acima de 75 kW 
e menor ou igual a 5 MW (sendo 3 MW para a fonte hídrica), conectadas na rede 
de distribuição por meio de instalações de unidades consumidoras (PORTAL 
SOLAR, 2021). Para isso,o processo de homologação é feito, de forma simples 
e eficiente, seguindo os passos a seguir. 
• É feita a solicitação da conexão do sistema de energia solar previamente 
à concessionária de energia; 
• Será feito o envio do projeto para a concessionária analisar; 
• Feito isso, há um prazo de 120 dias para realizar a instalação do seu 
sistema de energia solar e solicitar a vistoria para a distribuidora de 
energia; 
• Nesse passo, um técnico especializado deverá realizar a vistoria (quando 
solicitado) e desenvolverá um relatório que será encaminhado à 
concessionária para a regularização; 
• Por fim, a concessionária fará uma nova vistoria técnica a fim de autorizar 
a ligação do sistema, quando o relógio é trocado por um medidor 
bidirecional. 
 
 
 
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4.2 Formulário de solicitação de acesso 
O serviço público de distribuição de energia elétrica é realizado por 
concessionárias, permissionárias e designada. Atualmente (2021), a ANEEL 
possui 52 Concessionárias, 52 Permissionárias e 1 Designada, totalizando 105 
agentes, entre públicos, privados e de economia mista, atuando no mercado de 
distribuição (ANEEL, 2021). Dessa forma, ao dar entrada no formulário de 
acesso, o engenheiro pode acessar a plataforma da ANEEL para identificar qual 
concessionária atende a região na qual se deseja instalar o sistema conforme 
mostra a Figura 8, e assim verificar as diretrizes da concessionária e o formulário 
necessário para a solicitação da conexão. 
Figura 7 – Plataforma para acessar concessionárias de energia por região 
 
Fonte: ANEEL, 2021. 
TEMA 5 – PROJETO EXECUTIVO 
5.1 Planejamento da instalação do sistema fotovoltaico 
O projeto executivo é o conjunto de informações técnicas necessárias e 
suficientes para a instalação do sistema projetado, contendo de forma clara, 
precisa e completa todas as indicações e detalhes construtivos para a perfeita 
instalação, montagem e execução dos serviços e obras. No caso específico do 
 
 
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sistema fotovoltaico, o projeto executivo traz informações claras de como será 
feita a instalação elétrica, qual será o caminho da energia especificando os 
condutores, canaletas ou eletrocalhas por onde os condutores irão passar, 
detalhes sobre a execução do sistema de aterramento, proteção, medição etc. 
5.2 Execução do projeto 
A fase de execução consiste em colocar em prática todas as tarefas 
planejadas, nas condições de qualidade, custos, prazos e de forma a alcançar 
os objetivos das partes interessadas. Essa fase se caracteriza por um intenso 
trabalho em equipe, sob a coordenação geral de uma pessoa responsável pelo 
projeto seguindo um cronograma estabelecido. Após a execução do projeto, é 
prudente realizar um As Built para analisar e formalizar como o projeto ficou 
finalizado e construído com todas as alterações. 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
ANEEL. Serviço Público de Distribuição de Energia Elétrica. Disponível em: 
. Acesso em: 3 ago. 2021. 
PORTAL Solar. Como homologar energia solar. Disponível em: 
. Acesso em: 3 
ago. 2021. 
SOLARES Energia Solar Fotovoltaica. Sistema de Energia Solar Fotovoltaico. 
Disponível em: . Acesso em: 3 ago. 
2021. 
 
 
 
 
 
https://www.portalsolar.com.br/como-homologar-energia-solar
https://solaresrio.com.br/como-funciona/