21 - Energia Solar Fotovoltaica Residencial - 68

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CEDTEC – CENTRO DE DESENVOLVIMENTO TÉCNICO 
 
ANDRÊHAS RASSELE 
CHARLES MARQUES DA SILVA 
GABRIEL QUEIROZ 
IVAN MENEGUEDE FELLER 
LUCAS SOUZA SANTOS 
PETERSON ANDRÉ DOS SANTOS RIBEIRO 
SÉRGIO OLIVEIRA RODNISTZKY 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA RESIDENCIAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SERRA 
2015 
 
ANDRÊHAS RASSELE 
CHARLES MARQUES DA SILVA 
GABRIEL QUEIROZ 
IVAN MENEGUEDE FELLER 
LUCAS SOUZA SANTOS 
PETERSON ANDRÉ DOS SANTOS RIBEIRO 
SÉRGIO OLIVEIRA RODNISTZKY 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA RESIDENCIAL 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso 
apresentado ao CEDTEC-Centro de 
Desenvolvimento Técnico, sob orientação 
da professora Natália Maechezi, (TCC , do 
curso técnico em Eletrotécnica) como 
requisito para a obtenção do título de 
técnico em eletrotécnica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
SERRA 
2015 
 
ANDRÊHAS RASSELE 
CHARLES MARQUES DA SILVA 
GABRIEL QUEIROZ 
IVAN MENEGUEDE FELLER 
LUCAS SOUZA SANTOS 
PETERSON ANDRÉ DOS SANTOS RIBEIRO 
SÉRGIO OLIVEIRA RODNISTZKY 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA RESIDENCIAL 
 
Trabalho de Conclusão de Curso 
apresentado ao CEDTEC-Centro de 
Desenvolvimento Técnico, sob orientação 
da professora Natália Maechezi, (TCC , do 
curso técnico em Eletrotécnica) como 
requisito para a obtenção do título de 
técnico em eletrotécnica. 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
________________________________________________ 
PROFESSOR(A) 
________________________________________________ 
PROFESSOR(A) 
________________________________________________ 
PROFESSOR(A) 
 
 
 
 
 
SERRA 
2015 
 
AGRADECIMENTOS 
Agradecemos, a Deus, a professora especialista orientadora Natália Maechezi e a 
todos aqueles que contribuíram para a realização deste trabalho de conclusão de 
curso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Dedicatória 
 
Este trabalho dedicamos, a nossos 
familiares, colegas de curso e aos 
professores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“O que é escrito sem esforço em geral é lido sem prazer” 
 
 Samuel Johnson 
 
RESUMO 
 
 
Nesse trabalho de conclusão de curso será abordada a tecnologia de micro geração 
de energia solar fotovoltaica residencial, pois, nos dias atuais há demanda crescente 
da utilização de uma energia limpa e renovável.Essa tecnologia baseia-se na 
conversão da luz do sol em energia elétrica através de painéis solares, módulo, 
inversor, medidor bidirecional e sincronizador. Assim, além de beneficiar o meio 
ambiente, por não causar qualquer tipo de poluição ou emitir gases do efeito estufa, 
ainda há um retorno de investimento, valorização imobiliária, rápida instalação, 
durabilidade, resistência, é adaptável, otimozação de espaço e tranquilidade, pois os 
equipamentos são silenciosos. Com base em todas estas vantagens tanto 
residências quanto pequenos e médios centros empresariais podem usufruir dos 
benefícios econômicos que o mesmo proporciona.
8 
 
SUMÁRIO 
INTRODUÇÃO ..................................................................................... 12 
 
1 PROBLEMA DE PESQUISA E HIPÓTESE .................................... 13 
 
2 JUSTIFICATIVA ................................................................................ 14 
 
3 OBJETIVOS ...................................................................................... 15 
3.1 OBJETIVO GERAL ......................................................................... 15 
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ......................................................... 15 
 
4 REFERENCIAL TEÓRICO ................................................................ 16 
 
5 CRONOGRAMA ................................................................................ 24 
 
6 CÉLULAS FOTOVOLTAICAS E SUA TECNOLOGIA ..................... 25 
6.1 COMPONENTES DO SISTEMA FV ON-GRID ............................... 28 
 
7 PROJETO DO SISTEMA FV ............................................................. 33 
7.1 DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA FV ........................................ 33 
7.2 CÁLCULO DE MÓDULOS E INVERSOR ....................................... 38 
7.3 VALOR TOTAL DO PROJETO ....................................................... 41 
 
8 SISTEMA CONECTADO À REDE (ON- GRID) ................................ 42 
8.1 SISTEMA DE COMPENSAÇÃO ..................................................... 43 
8.2 MODELO DO SISTEMA DE COMPENSAÇÃO .............................. 45 
 
9 
 
9 INSTALAÇÃO DE SISTEMAS FV E A DE SEGURANÇA ............... 47 
9.1 - RECOMENDAÇÕES GERAIS SOBRE SEGURANÇA ................ 48 
9.2 - SEGURANÇA E MANUSEIO EM INSTALAÇÕES FV ................ 50 
9.2.1 - ORIENTAÇÃO E INCLINAÇÃO DO GERADOR FV................... 51 
9.2.2 - MONTAGEM DO SUPORTE DOS MÓDULOS FV .................. 53 
9.3 - INSTALAÇÃO DA PARTE DE POTÊNCIA ............................... 54 
9.3.1 - INSTALAÇÃO DOS COMPONENTES DE PROTEÇÃO ......... 55 
9.4 – ATERRAMENTO ........................................................................ 57 
9.5 - INSTALAÇÃO DE CABOS, CONEXÕES E ACESSÓRIOS ....... 58 
9.6 - COMISSIONAMENTO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS ......... 59 
 
10 MANUTENÇÃO DE SISTEMAS FV ON-GRID .............................. 60 
10.1 PROBLEMAS COMUNS NO SISTEMA FV .................................. 60 
10.2 MANUTENÇÃO DE CENTRAIS FOTOVOLTAICAS .................... 63 
10.2.1 MANUTENÇÃO DO SISTEMA FV ............................................. 63 
10.3 VIGILÂNCIA .................................................................................. 64 
10.4 AVALIAÇÃO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ............................ 64 
 
 
 
 
10 
 
LISTAS 
 
EQUÇÃO 1 - POTÊNCIA DO MÓDULOS FV ....................................... 33 
EQUÇÃO 2 - ENERGIA CONSUMIDA REAL ....................................... 34 
EQUÇÃO 3 - POTÊNCIA DE SOL PLENO DE HORAS POR DIA ....... 37 
EQUÇÃO 4 - POTÊNCIA MÉDIA GERADA POR DIA .......................... 38 
EQUÇÃO 5 - QUANTIDIDE DE MÓDULOS ......................................... 38 
 
FIGURA 1 - REPRESENTA O CRONOGRAMA DO TCC .................... 24 
FIGURA 2 - ESTRUTURA BÁSICA DE UMA CÉLULA FV .................. 27 
FIGURA 3 - INDICA AS CÉLULAS O MÓDULO E O PAINEL FV........ 28 
FIGURA 4 - CAIXA DE CONEXÕES .................................................... 29 
FIGURA 5 - LIGAÇÃO DOS DIODOS DE DESVIO .............................. 29 
FIGURA 6 - FUSÍVEIS FOTOVOLTAICOS DE PROTEÇÃO ............... 30 
FIGURA 7 - INVERSOR ........................................................................ 31 
FIGURA 8 - MEDIDOR BIDIRECIONAL ............................................... 32 
FIGURA 9 - RELAÇÃO ENTRE IRRADIAÇÃO E TEMPERATURA ..... 36 
FIGURA 10 - CAPTAÇÃO DE IRRADIÂNCIA ...................................... 37 
FIGURA 11 - ESCOLHA DO MÓDULO FOTOVOLTAICA ................... 38 
FIGURA 12 - INVERSOR DENTRO DOS PARÂMETROS .................. 40 
FIGURA 13 – ASSOCIAÇÃO E ÁREA DISPONIBILIZADA .................. 39 
FIGURA 14 – ACESSO À REDE COM SISTEMA FV .......................... 43 
FIGURA 15 – FUNCIONAMENTO DO SISTEMA FV ...........................44 
FIGURA 16 – CRÉDITOS COM A CONCESSIONÁRIA DE ENERGIA.45 
FIGURA 17 – CONSUMO E GERAÇÃO NO 1ª TRIMENSTRE ........... 46 
FIGURA 18 - MÓDULOS FV DIRECIONADOS AO NORTE 
VERDADEIRO ESTANDO LOCALIZADO NO HEMISFÉRIO SUL ...... 51 
11 
 
FIGURA 19 - APLICAÇÃO DA CORREÇÃO DO 
REFERENCIALMAGNÉTICO EM UM LOCAL DE DECLINAÇÃO 
MAGNÉTICA -20º ................................................................................. 52 
FIGURA 20 - ÂNGULO DE INCLINAÇÃO DOS PAINÉIS FV............... 52 
FIGURA 21 - ESTRUTURA DE SUSTENTAÇÃO DE MÓDULOS FV .. 53 
FIGURA 22 - EXEMPLOS DE CONTROLADORES DE CARGA E 
INVERSORES INSTALADOS NA PAREDE ......................................... 54 
FIGURA 22 - EXEMPLOS DE CONTROLADORES DE CARGA E 
INVERSORES INSTALADOS NA PAREDE ......................................... 54 
FIGURA 23 - EXEMPLO DE CONTROLADORES DE CARGA E 
INVERSOR INSTALADOS EM CAIXA ESPECÍFICA ........................... 55 
FIGURA 24 - INVERSOR USADO NO PROJETO ............................... 61 
FIGURA 25 – APARELHO DE MEDIÇÃO: TERMOMETRO 
INFRAVERMELHO................................................................................ 62 
 
TABELA 1 - RESOLUÇÃO 414/2011 DA ANEEL, ARTIGO 99 ............ 34 
TABELA 2 - IRRADIÂNCIA E TEMPERATURA MENSAL DO SOL ..... 35 
TABELA 3 - CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS DO MÓDULO FV ....... 39 
TABELA 4 - CARACTERÍSTICAS DO INVEROR ON-GRID ................ 40 
TABELA 5 - NORMAS NACIONAIS RECOMENDADAS ...................... 48 
TABELA 6 - NORMAS INTERNACIONAIS RECOMENDADAS............ 49 
TABELA 7 - VANTAGENS E DESVANTAGENS DA INSTALAÇÃO 
SOBRE A EDIFICAÇÃO ....................................................................... 53 
TABELA 8 - COMPONENTES DE PROTEÇÃO ................................... 56 
 
 
12 
 
INTRODUÇÃO 
Visando a grande importância que um técnico em elétrica têm com a promoção, 
persenvação do meio ambiente e otimização de gastos, esta pesquisa vem cumprir 
exigências legais referente a energia solar fotovoltaica residencial. 
Apresentar uma proposta de modelo da resolução Nº 482 da ANEEL será o principal 
objetivo deste trabalho. 
Este assunto será amplamente abordado, buscando um maior envolvimento dos 
conhecimentos técnicos diante da realidade vivida pelos técnicos de elétrica em seu 
ambiente profissional. 
Uma vez que o levantamento técnico e econômico estiver pronto terá por finalidade 
atender as exigências prevista na norma da ANEEL e da concessionária de energia 
elétrica (EDP Escelsa), sendo assim justificado o seu grau de responssabilidade 
deste tema. 
Portanto, buscaremos abordar o conhecimento com qualificação necessária ao 
profissional para que o resultado final seja um documento imparcial, de 
credibiladade, principalmente, contribuinte no controle e melhoria de energia limpa e 
renovável. 
13 
 
1 PROBLEMA DE PESQUISA E HIPÓTESES 
 
A energia solar fotovoltaica residencial, hoje em dia ainda é bem próximo do que era 
logo após sua viabilização comercial em meados da década 1950, pois, apesar dos 
avanços tecnológicos a problemática do auto custo de invenstimento nesse sistema 
ainda persiste, mesmo o custo tendo caído bastante comparado com seu inicio lá 
atrás. Além disso as informações técnicas são um tanto quanto difíceis de serem 
entendidas por alguém que não seja profissional da área. Portanto, o que fazer? 
 
 
Hipóteses 
 
• Uma das hipóteses é se pensarmos conforme o capitalismo impõe, ou seja, a 
conhecida lei da oferta e da procura mas sem sua horrível realidade de lucros 
exorbitantes e mais socialmente e ambientalmente falando, como solução 
para o desenfreado consumismo de energia elétrica não renovável que 
degride ainda mais o nosso planeta, desenvolvendo ações, incentivos e 
concientização da produção de micro geração e energia fotovoltaica. 
 
Outra solução é melhorar e expandir a tecnologia educacional referente aos cursos 
tanto a distância quanto presencial devido não se encontrar totalmente 
desenvolvida.
14 
 
2 JUSTIFICATIVA 
Buscando um maior envolvimento dos conhecimentos técnicos que nos vem sendo 
repassados neste curso, com realidade vivida pelos técnicos em elétrica no seu 
ambiente profissional, optou-se por abordar o assunto “Energia Solar Fotovoltaica 
Residencial”. Entende-se que o desenvolver deste estudo requer do profissional um 
conhecimento abrangente de todas as questões relacionadas à eletricidade de nível 
técnico. 
A micro geração de energia fotovoltaica tem por finalidade atender às exigências 
previstas nas normas da ANEEL e da concessionária de energia elétrica (EDP 
Escelsa); fazendo parte de amplo conjunto de iniciativas que devem ser adotadas 
pelos consumidores no campo da preservação do meio ambiente e da redução nos 
custos. 
A escolha do assunto adotado é justificada pelo fator de responsabilidade que o 
tema exige, bem como a qualificação necessária ao profissional para que o 
resultado final seja um documento imparcial, de credibilidade, principalmente, 
contribuinte ao controle e melhoria das energias renováveis. 
Sumariamente os consumidores que adotam este sistema de energia fotovoltaica, 
além de regularizada perante a legislação vigente, proporcionam melhor qualidade 
de vida aos seus usuários, gerando reflexos positivos a quem o adota, ao meio 
ambiente e à sociedade. 
15 
 
3 OBJETIVOS 
 
Solucionar e ou justificar o problema deste sistema ser tão oneroso para o bolso 
dos consumidores, expandir e melhorar os estudos referentes a micro geração de 
energia fotovoltica. 
 
3.1 OBJETIVO GERAL 
Apresentar uma tecnologia de micro geração de energia solar fotovoltaica 
residencial. 
 
3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 
- Ampliar o conhecimento em relação ao assunto descrito acima; 
- Promover a conscientização da sistemática de atuaçao da melhor forma de energia 
renovável até o momento; 
- Tornar este trabalho de conclusão de curso, um máterial prático que propõem uma 
proposta de modelo de energia fotovoltaica pra micro geração. 
16 
 
4 REFERENCIAL TEÓRICO 
O tema energia solar fotovoltaica residencial foi escolhido devido uma crescente 
demanda da necessidade de buscar formas alternativas de geração de energia 
elétrica pois o mundo esta agonizando com a forma de geração de energia elétrica 
atual que consiste em utilização de combustível fossil esse modelo polui e muito o 
meio ambiente além de ser finito. 
Devido a esse problema o tema acima foi escolhido para além de mostrar uma 
alternativa de uma fonte de energia renovável prôpor uma solução nos centros 
urbanos principalmente, econômizando e otmizando o consumo de energia elétrica 
de fontes tão destrutivas ao nosso meio de sobrevivência “Terra”. 
Apartir de autores conceituados no mercado como também orgãos do governo e não 
menos importantes as instituições de pesquisa e desenvolvimentos na área de 
energia solar é que buscamos o conhecimento para tal desenvolvimento deste 
trabalho. 
Abordamos nos itens subsequentes do trabalho de conclusão de curso o princípio 
desta tecnologia, a viabilização, a história e etc. segundo vários autores, empresas 
entre outros da área tais como: 
• BlueSol energia solar � Empresa fundada em 2008 e hoje é uma das 
empresas de maior destaque do Brasil no setor de energia solar fotovoltaica 
(FV), fonte a qual se didicam exclusivamente, desenvolvendo projetos de 
engenharia, incorporando, integrando e instalando sistemas FV para geração 
distribuída no pais. 
Até o final de 2014 haviam instalado 55 sistemas FV conectados á rede e 
autônomos. Além disso possuem programa de treinamento profissional 
reconhecido nacionalmente com conteúdo exclusivoe focado em energia 
solar FV e estão sempre atualizados. Observamos este teor de 
responsabilidade em sua missão. 
“ Temos como missão quebrar velhos paradigmas de geração, transmissão e 
distribuição do setor elétrico, no qual contribuiremos decisivamente na 
17 
 
transição para um novo modelo de geração distribuída, tecnologicamente 
avancado, eficiente energeticamente e sustentavel.” (BlueSol energia solar ) 
www.blue-sol.com.br . 
• Centro de Pesquisa de Energia Elétrica (Cepel) � Instituído por Escritura 
Pública, publicada em 21/01/1974, e celebrada pela Eletrobras, Chesf, 
Furnas, Eletronorte e Eletrosul, o Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - 
Cepel se constitui numa avançada infraestrutura para pesquisa aplicada em 
sistemas e equipamento elétricos, visando à concepção e ao fornecimento de 
soluções tecnológicas especialmente voltadas à geração, transmissão, 
distribuição e comercialização de energia elétrica no Brasil. Por sua sólida 
contribuição para a autonomia tecnológica do país, o Cepel tornou-se 
referência no Brasil e no exterior. Seu acervo de produtos e suas equipes 
especializadas qualificam-no como o maior centro do gênero da América do 
Sul. 
O Cepel exerce a Secretaria Executiva de Pesquisa, Desenvolvimento e 
Inovação (P&D+I) e Tecnologia da Comissão de Política Tecnológica das 
empresas Eletrobras. É o executor central de suas linhas de pesquisa, 
programas e projetos, e provê consultoria e assessoramento na avaliação de 
resultados, na gestão do conhecimento tecnológico e sua aplicação. 
Em cooperação com as empresas Eletrobras, com instituições públicas e 
privadas de ensino e pesquisa, no Brasil e no exterior, empresas e indústrias, 
o Centro desenvolve projetos de P&D+I, realiza serviços tecnológicos e 
laboratoriais especializados, e presta suporte técnico ao Ministério de Minas 
Energia (MME) e a entidades setoriais. 
Nesta linha, também presta apoio técnico a importantes iniciativas de 
Governo, como as voltadas à universalização do acesso à energia elétrica, à 
eficiência energética e ao desenvolvimento sustentável do país, e participa de 
fóruns internacionais, como a Plataforma Internacional de Tecnologias de 
Baixo Carbono e o Mapa de Rotas Tecnológicas em Hidroeletricidade, 
implementados pela Agência Internacional de Energia (AIE). Integra, ainda, a 
Iniciativa de Desenvolvimento Sustentável de Hidroeletricidade, liderada pelo 
Brasil no Fórum Ministerial de Energia Limpa, e a Iniciativa das Nações 
Unidas em Energia Sustentável para Todos. 
18 
 
O Cepel conta com um quadro altamente qualificado, incluindo uma equipe 
multidisciplinar de pesquisadores e técnicos. Possui 34 laboratórios 
equipados com instalações para a realização de pesquisa experimental e 
ensaios normatizados e especiais, sendo algumas delas únicas na América 
Latina. A Unidade Fundão, localizada na Cidade Universitária do Rio de 
Janeiro, abriga 24 desses laboratórios; os demais estão na Unidade de 
Adrianópolis, a 40 quilômetros. Suas instalações abrangem, entre outras, as 
seguintes áreas: alta tensão, alta corrente, alta potência, medição e 
calibração, materiais, análise química, eficiência energética, 
supercondutividade, células a combustível, de monitoramento e de 
diagnóstico, de computação intensiva, de supervisão e controle. 
• Livro: Edifícios Solares Fotovoltaico � Autor: Rüther, Ricardo. “Através do 
efeito fotovoltaico, células solares convertem diretamente a energia do sol em 
energia elétrica de forma estática, silenciosa, não-poluente e renovável. Este 
livro descreve uma das mais recentes e promissoras aplicações da tecnologia 
fotovoltaica: a integração de painéis solares ao entorno construído, de forma 
descentralizada e com interligação da instalação geradora à rede elétrica. O 
livro descreve os tipos de módulos fotovoltaicos comercialmente disponíveis, 
os circuitos elétricos e os dispositivos de medição e proteção envolvidos em 
tais instalações, além de apresentar exemplos de sistemas deste tipo no 
Brasil e no mundo”. 
• Programa de Pós-Gradução em Engenharia Civil da Universidade Federal de 
Santa Catarina – UFSC � Tema: integração de painéis solares fotovoltaicos 
em edificações residenciais e sua contribuição em um alimentador de energia 
de zona urbana mista. “O desenvolvimento da humanidade há muito tempo 
está ligado à disponibilidade energética. Atualmente a matriz energética 
mundial está baseada nos combustíveis derivados de petróleo, que possui 
alto coeficiente energético, mas que também gera grande degradação 
ambiental em sua exploração e utilização. As fontes renováveis têm como 
vantagem a geração de energia sem danos significativos ao meio ambiente. 
Dentre essas, a energia solar fotovoltaica surge como um grande potencial de 
geração limpa e descentralizada. Neste trabalho foram desenvolvidos estudos 
sobre a aplicabilidade de sistemas solares fotovoltaicos interligados à rede 
elétrica urbana e integrados às edificações. O estudo deteve-se na integração 
19 
 
de painéis solares fotovoltaicos em edificações residenciais urbanas, 
buscando quantificar sua contribuição na rede elétrica. Para isso foi proposta 
uma tipologia de kits, de painéis fotovoltaicos, com área e potência pré-
definidas para serem instalados nas coberturas das edificações residenciais 
unifamiliares de um bairro de uso misto da cidade de Florianópolis - SC. O 
potencial de geração foi estimado a partir do número de kits a serem 
instalados e da irradiação solar incidente na cidade. Já o percentual de 
contribuição na rede elétrica foi definido a partir do consumo do alimentador 
da rede que serve o bairro em questão. A partir da avaliação das residências 
foi possível concluir que estas têm coberturas com elevado potencial de 
aproveitamento da energia solar, podendo sempre integrar os kits e ainda na 
porção mais ensolarada do telhado. Em comparação com a demanda do 
bairro, os kits têm muito a contribuir, principalmente pelo pico de geração 
energética ser concomitante com o pico de consumo das edificações de 
serviço e comércio existentes no bairro. Os estudos mais detalhados também 
mostraram que, na proporção em que se encontram as residências no bairro, 
a geração dos kits nas residências seria suficiente para uma contribuição 
significativa na demanda total, sem comprometer o fornecimento de energia 
pela adição de uma fonte sazonal, como é a energia solar.” 
• Centro de Referência para Energia Solar e Eólica Sérgio Brito (Cresesb) � O 
Cresesb tem como missão: “Promover o desenvolvimento das energias solar 
e eólica através da difusão de conhecimentos, da ampliação do diálogo entre 
as entidades envolvidas e do estímulo à implementação de estudos e 
projetos”. 
Desde o Encontro para Definição das Diretrizes para o Desenvolvimento das 
Energias Solar e Eólica no Brasil, realizado em abril de 1994, teve a 
oportunidade de reunir uma quantidade representativa de entidades, de 
diversos setores da sociedade, para propor estratégias e diretrizes. O 
documento resultante desta reunião ( Declaração de Belo Horizonte ) é 
amplo, e vem sendo divulgado, debatido e detalhado no sentido de resultar 
em ações efetivas. A Declaração de Belo Horizonte identifica a necessidade 
de um Centro de Referência para as Energias Solar e Eólica no Brasil. A 
estrutura de recursos necessários o início das atividades e para a 
manutenção do Centro de Referência estão associados a: Recursos obtidos 
20 
 
dentro de convênio de cooperação firmado entre o Ministério de Minas e 
Energia e o CEPEL (COF/SAG/MME 12/94 de 28/12/94) para instalação e 
início das atividades; Composição de grupo de empresas associadas que 
contribuamcom um montante referente às despesas anuais previstas para o 
Centro. Este quadro poderá ser composto de empresas nacionais e 
estrangeiras, de setores governamentais, de organizações não 
governamentais, de empresas concessionárias e de empresas privadas; 
Busca de recursos financeiros adicionais para realização de atividades 
específicas, tais como: seminários, cursos, elaboração de eventos de 
divulgação e treinamento, estudos, etc; Venda de material produzido nas 
atividades específicas desempenhadas, tais como: manuais, relatórios, 
facilidades de acesso à rede de informação, etc; Dotações ou subvenções da 
União, dos Estados ou Municípios. A contrapartida do CEPEL neste 
orçamento é constituída pelos seguintes tens: Infra-estrutura de instalações 
físicas, constituída de duas salas dedicadas às atividades do Centro; Nó de 
rede Internet permitindo a interligação do centro com entidades nacionais e 
internacionais; Infra-estrutura de apoio aos serviços administrativos do 
Centro; Dedicação parcial da equipe técnica constituida pelos pesquisadores 
do Programa de Sistemas de Geração e Armazenamento Complementar do 
CEPEL. 
“A atribuição do nome do Eng. Sérgio de Salvo Brito ao Centro de Referência das 
Energias Solar e Eólica, instalado no CEPEL, homenageia, com muita justiça, o 
brilhante profissional, o colega prestativo e o cidadão íntegro, cuja morte prematura 
ainda hoje é lamentada por todos os que tiveram a oportunidade de com ele 
conviver social ou profissionalmente. Para o Centro, a escolha deste patrono não 
poderia ser mais adequada. 
Engenheiro, com pós-graduação em energia nuclear, Sérgio Brito abraçou com tal 
entusiasmo a causa das energias renováveis que logo se tornou um dos brasileiros 
mais conhecidos e respeitados internacionalmente neste campo. 
Como Secretário de Tecnologia do MME, no Governo Sarney, depois como 
Coordenador Técnico dos trabalhos para o Reexame da Matriz Energética Nacional, 
e, finalmente, como primeiro Diretor do Departamento Nacional de Desenvolvimento 
Energético, do Ministério da Infra-estrutura (atual MME), Sérgio Brito dedicou muitos 
21 
 
esforços para a adequada consideração das energias solar, eólica e da biomassa 
como um vetor energético importante para o desenvolvimento sócio-econômico-
ambiental do País. 
Com firmeza ideológica, destemor e, sobretudo, com elegância e perseverança 
incomuns, Sérgio Brito sempre iniciava sua pregação em favor das energias 
renováveis reconhecendo a importância da organização dos sistemas convencionais 
de energia para o desenvolvimento brasileiro, para em seguida reclamar para as 
fontes renováveis um tratamento à altura do seu grande potencial de participação 
competitiva na nossa matriz energética. 
De volta da última viagem que fez a Europa, onde entre missões visitou a Diretoria 
de Energia da Comunidade Européia, Sérgio Brito passou a defender a tese de que 
as energias solar e eólica já seriam competitivas para aplicações pontuais no País, 
especialmente em localidades não atendidas pelos sistemas convencionais, quer por 
obstáculos geográficos quer por limitações de natureza econômica. 
A partir dali, suas intervenções sobre o tema passaram a incorporar uma novidade 
que era a idéia de criação de um núcleo para centralização e difusão das 
informações sobre as tecnologias renováveis, para organizar a memória dos projetos 
pilotos desenvolvidos, seus êxitos e as causas dos fracassos eventualmente 
colhidos. 
O prematuro desaparecimento de Sérgio Brito não sepultou o seu sonho e apenas 
alguns meses após, o CEPEL iniciava o Convênio com o NREL, cujo 
desenvolvimento sério e bem estruturado abriu novos caminhos, de efetiva 
viabilidade, para o uso regular das energias renováveis no Brasil” ( Deraldo Marins 
Cortez, Coordenador Geral de Sistemas Energéticos do DNDE). 
• Agência Municipal de Energia de Almada (AGENEAL) � É uma associação 
privada sem fins lucrativos, criada em Março de 1999, que tem por objetivo 
contribuir para o aumento da eficiência energética e para a melhoria do 
aproveitamento das energias renováveis no Concelho de Almada, podendo a 
sua atividade estender-se a outras regiões. Nesse sentido, a AGENEAL 
deverá promover a valorização dos recursos energéticos endógenos locais, a 
divulgação e a aplicação de medidas de eficiência energética e ambiental, a 
utilização de soluções e tecnologias adequadas à conservação de energia e 
22 
 
de menor impacto ambiental, fomentando a criação de novas actividades 
económicas e de emprego, contribuindo assim para um desenvolvimento 
sustentável da região. A AGENEAL conta actualmente com 6 colaboradores, 
dos quais 4 possuem formação na área da engenharia, um formação em 
arquitectura e um na área do secretariado. 
A AGENEAL poderá ainda solicitar a colaboração de outras entidades para o 
desenvolvimento de projectos específicos. A AGENEAL assegura a 
representação de Almada em redes europeias congéneres como a rede 
SAVE das Agência de Energia, a rede Energie-Cités, sendo também membro 
do ECEEE ( European Council for an Energy Efficient Economy e da APVE – 
Associação Portuguesa do Veículo Eléctrico). 
E essa empresa tem como missão: “A utilização dos recursos energéticos, em 
particular dos combustíveis fósseis primários (petróleo, gás natural e carvão), 
tem custos económicos e ambientais significativos e continuamente 
crescentes. Neste sentido, a sociedade actual terá que fazer um esforço de 
racionalização no seu uso e igualmente promover o uso das fontes de energia 
renováveis. Esta é uma tarefa em que todos (governo, autoridades locais, 
empresas) desempenham um importante papel, enquanto entidades que 
regulam ou desenvolvem actividades económicas e sociais. Em Almada, a 
preocupação dos Órgãos de Gestão Municipais com a eficiência energética e 
o desempenho ambiental do Concelho, levou a Câmara Municipal de Almada 
a criar a AGENEAL. É uma entidade autónoma que conta com a participação 
de um conjunto de entidades e organismos com um papel relevante na 
procura e oferta de energia no Concelho de Almada, o que lhe garante uma 
actuação transversal a nível municipal no domínio da energia. Pretendeu-se, 
desta forma, motivar os agentes económicos locais a ter uma postura mais 
activa na procura da eficiência energética e, assim, contribuir para o 
desenvolvimento sustentável do Concelho de Almada e do País. A 
importância da intervenção local na promoção da utilização racional da 
energia e na defesa do ambiente foi declarada de forma inequívoca na 
Cimeira do Rio de Janeiro, em 1992, que estabeleceu “pensar global, agir 
local” como um dos paradigmas da sustentabilidade. A AGENEAL constitui 
um bom veículo para concretizar este propósito. Desta forma a AGENEAL 
23 
 
tem como Missão: Promover a eficiência energética através da utilização 
racional de energia em todos os sectores de actividade económica em 
Almada; Promover a utilização dos recursos energéticos endógenos locais, 
fomentando a criação de novas actividades económicas e emprego; 
Promover a utilização das melhores tecnologias disponíveis, com vista à 
redução de impactos ambientais; Contribuir para o desenvolvimento 
sustentável da região e do país; Trabalhar com os seus associados no 
sentido de contribuir activamente para os fins a que se propõe”. 
• Empresa de Pesiquisa Energética (EPE) � "A EPE tem por finalidade prestar 
serviços na área de estudos e pesquisas destinadas a subsidiar o 
planejamento do setor energético, tais como energia elétrica, petróleo e gás 
natural e seus derivados, carvão mineral, fontes energéticas renováveis e 
eficiência energética, dentre outras." A lei nº 10.847 de 15 de Março de 2004. 
Autorizaa criação da EPE e dá outras providências. 
24 
 
5 CRONOGRAMA 
As fases deste cronograma representa o tempo em que foram desenvolvidos o 
trabalho de conclusão de curso os momentos descritos são de certa forma 
genéricos pois partes como: período de busca de referência sobre o tema 
escolhido estão intrísecos na apresentação do tema, desta forma também a 
elaboração da capa, folha de rosto, folha de aprovação, dedicatória, epígrafe, 
agradecimentos, sumário, introdução, objetivo geral, específicos, problema de 
pesquisa,hipóteses e justificativa estão na parte 1. 
O desenvolvimento do TCC se deu pela coleta, análise e confecção dos 
resultados obtidos pela pesquisa em material didático específico e em campo 
através de experiências já existentes de terceiros. 
 
 
Figura 1 – representa o cronograma do TCC. Fonte: Charles Marques 
25 
 
6 CÉLULAS FOTOVOLTAICAS E SUA TECNOLOGIA 
Antes de esplanarmos o que é e como funciona esses dispositivos conhecidos como 
células solares ou fotovoltaica(FV) precisamos antes entender alguns outros 
conceitos, tais como: os semicondutores, o que é dopagem entre outros. 
Pois bem, materiais que possuem uma condutividade elétrica entre condutor e 
isolante, ou seja intermediária, estão no estado sólido e teêm uma forma cristalina 
ou ainda, também podemos dizer de uma maneira mais geral, que materiais 
caracterizado por possuírem uma banda de valência completamente ocupada por 
elétrons e uma outra de condução sem nenhum elétron e ainda assume todas a 
carcterísticas de um material isolante à uma temperatura de -273,15ºC ou 0K(Zero 
Kelvin) no SI (Sistema Internacional) é um material semicondutor. 
Banda de valência e de condução é um estudo esplêndido da física quântica e é o 
resultadado da análise do comportamento energético de um sólido cristalino 
comprovado através da emissão de espectro das linhas da frequência de raio-x de 
alguns materiais, conhecido como teoria das bandas dos sólidos. Basta, para o 
entendimento apenas dizer que, banda é o espaço ocupado pelos elétrons em 
relação ao núcleo de seu átomo e também a interação eletromagnética que o 
mantém em sua órbita ou ainda chamados de níveis de energia, onde a banda de 
valência designa o espaço mais interior e completo ocupado pelos elétron nos 
átomos e a banda de condução os níveis mais afastados e parcialmente 
preenchidos. Temos ainda a banda proibida ou lacunas que é aqule região onde não 
se capta níveis de energia eletrônica, ou seja, quase igual a um comportamento 
neutro. 
Já a respeito da dopagem podemos dizer que segundo alguns dicionários “é o ato, o 
efeito ou a realização de introduzir substância(s) estranha(s) num meio ou sistema, 
não-vivo ou vivo acidental ou intencional, lícita ou ilicitamente, com propósitos 
usualmente bem determinados” mas para o nosso contexto dopagem é a mistura de 
uma material semicondutor com um outro afim de alterar suas características 
elétricas de acordo com a necessidade do projeto ou circuito eletrônico e de alguns 
elétricos também. 
26 
 
Materiais do tipo N é um material semicondutor dopado com um outro que o deixa 
“sobrando elétrons”, ou seja, carregado negativamente, já o do tipo P é a dopagem 
que o deixa carregado positivamente ou “faltando elétrons” 
A célula solar ou fotovoltaica é considerada um dispositivo eletrônico que tem a 
capacidade de converter a energia da luz em energia elétrica através do efeito 
fotovoltaico tal efeito se dá pelo aumento da condutividade elétrica com a 
temperatura(irradiância do sol) característica dos semicondutores intrínsecos porém 
precisa ser manipulado para atender o esperado de uma célula FV que é a 
possibilidade de fóton(partícula de luz), na faixa de visível a olho nú, com energia 
superior ao gap ou banda proibida do material, excitarem elétrons da banda de 
valência para à de condução. Várias são as tecnologias de fabricação destas células 
tais como: 
• Silício cristalino (c-Si) � Esta tecnologia é atualmente a mais difundida 
comercialmente pois sua fabricação é dentre as outras a de menor custo e 
seu rendimento está entre 15 e 21%. 
• Silício amorfo hidrogenado (a-Si:H ou a-Si) � Esta é mais usada em relógios, 
calculadoras brinquedos entre outros e seu rendimento esta em torno de 7%. 
• Telureto de Cádmio (CdTe) � É a tecnologia de filmes finos e devido ao 
cádmio ser tóxico não é muito difundido comercialmente. Ainda então em 
aprimoramento. 
• Compostos de disseleneto de cobre Gálio e índio(CIGS) � Também é de 
filmes finos mas estão um pouco lento na produção pois sofrem com a 
abtenção do índio que na maioria abastece as industrias de fabricação de 
telas de LCDs e de Plasma, seu rendimento é de aproximadamente 13%. 
• Arsenieto de Gálio (GaAs) � Esta é a tecnologia que atinge as maiores 
eficiências, acima de 27% porém su custo é muito elevado então sendo 
utilizados apenas em casos especiais como satélites e etc.. 
• Células de concentração FV se faz com o uso de sistemas ópticos de 
concentração da radiação solar para obter autas eficiências em pequenas 
áreas. Células orgânicas são sensibilizadas por corantes. Sua estrutura é 
composta de um filme condutor tranparente, uma camanda composta por 
dióxido de titânio poroso e embebido em um corante com rutênio, uma 
27 
 
solução condutora salina e um contato metálico traseiro de platina e vidro. 
Ainda estão aprimorando e melhorando sua eficiência. 
 
As células FV funcionam da seguintes maneira: A luz do sol incide sobre as células 
FV na parte dopada do tipo N onde tem elétrons sobrando, excitando-os e também 
fornecendo energia suficiente para romper a banda proibida ou barreira de potêncial 
fazendo com que esse elétron se desprenda de seu lugar migrando da banda de 
valência pra de condução formando um fluxo de elétrons passando pela carga e 
retornado ao seu lugar, ou seja, eletro-lacuna, também ocorre por recombinação. 
Tudo o que foi dito pode ser observado nesta figura: 
 
 
Figura 2 - Estrutura básica de uma célula fotovoltaica de silício destacando: (1) região tipo n; 
(2) região tipo p, (3) zona de carga espacial, onde se formou a junção pn e o campo elétrico; (4) 
geração de par elétron-lacuna; (5) filme antirreflexo; (6) contatos metálicos. Fonte: Adaptada 
de (MOEHLECKE e ZANESCO, 2005). 
28 
 
6.1 COMPONENTES DO SISTEMA FV ON-GRID 
Os sistemas FV são formados por: Uma parte geradora, uma outra de 
condicionamento de potência e se for em sistemas FV isolados, também chamados 
de off-grid uma parte de armazenamento. A parte de geração é composta de 
módulos FV, cabeamento elétrico e estrutura de suporte. A parte de 
condicionamento de potência trata-se de conversores cc-cc, inversores, 
controladores de carga caso haja armazenamento, dispositivos de proteção, 
supervisão e controle e no nosso caso on-grid um medidor bidirecional. 
Módulos FV são compostos por células FV conectadas em arranjos para atender as 
necessidades do projeto elétrico e a proteção do mesmo. Em sistemas on-grid os 
níveis de tensão e correntes são variados por isso é comum encontrar módulos com 
tensões nominais bem diversificadas. Podem ser rigidos ou flexivéis dependendo 
das células de que foi construído. Eles são definidos pela potência de pico que é 
feita nas condições padrão de ensaio, considerando irradiância solar de 1kW/m^2 
sob uma distribuição espectral padrão da massa de ar de 1,5 e temperatura de 
célula de 25ºC. As características elétricas dos módulos dependem das condições 
de temperatura e de irradiância solar em que estão submetidos. O módulo como 
também as células podem ser conectados em ligações ou arranjos série e/ou 
paralelos, onde; em sérieas tensões são somadas e a corrente é igual; em paralelo 
as correntes são somadas e as tensões são iguais. 
 
Figura 3 – indica as células o módulo e o painel fotovoltaico. Fonte: (Google imagens) 
29 
 
Temos também a caixa de conexão que fica na parte trazeira e é onde são alocados 
os diodos de desvio ou by-pass e as conexões e etc., também ficam os terminais 
que devem ter isolamento para a máxima tensão do sistema e suportar as variações 
climáticas. 
 
Figura 4 – Caixa de conexões (esquerda) e diagrama de ligações (direita) de um módulo de 
240 Wp, com 60 células em série (20 para cada diodo), onde VOC = 36,9 V. 
Diodos de desvio são postos para evitar “pontos quentes” desviando a sobrecorrente 
e diminuindo a dissipação de potência no conjunto sombreado, são dispostos em 
anti paralelos com um conjunto de células em série. 
 
Figura 5 – ligação dos diodos de desvio nos módulos fotovoltaicos. 
30 
 
Diodo de bloqueio é usados em conexões de arranjos de módulos para impedir a 
corrente de um conjunto série com tensão maior pra um menor. 
Fusíveis FV são colocados na saída de cada conjunto série de módulos nos dois 
pólos, devem ser de cc, preferencialmente do tipo gPV(IEC-60269-6) pois este é 
apropriado para sistemas FV. 
 
Figura 6 – Diagrama com 4 séries fotovoltaicas que utilizam fusíveis fotovoltaicos de 
proteção. Fonte: (Catálogo da Cooper-Bussmann: Photovoltaic System Protection 
Application Guide) 
Inversor é um dispositivo eletrônico que transforma energia elétrica cc para ca. A 
tensão ca deve ter características elétricas como amplitude, frequência e harmônico 
de acordo com a carga já nos sistemas conectados a rede devem ser sincronizados 
com a rede. E são classificados em comutação natural e forçada. Seu 
funcionamento se dá através de chaves eletrônicas postas nos circuitos de 
chaveamento de acordo com a necessidade. Tais chaves são: SCR, TRIAC, 
GTO(Tiristores) e BJT, MOSFET, IGBT(Transistores). Em sistemas on-grid usa-se 
os inversores de comutação natural. No Brasil os inversores pra sistemas FV on-grid 
devem atender os requisitos de proteção exigidos no intem 5 da seção 3.3 do 
módulo 3 do Prodist, incluindo a proteção anti-ilhamento e a exigência de 
transformador de acoplamento pra mini geração distribuida e várias outras. Em geral 
além desta norma segue-se também à norma da ABNT NBR 16149 de 2013. Os 
inversores vendidos no Brasil devem apresentar o registro do Inmetro e a etiqueta, 
31 
 
presa no próprio produto. Os ensaios devem obedecer as condições nominais, de 
autoconsumo, de eficiência, de distorção harmônica, de regulação da tensão, 
frequência e sobrecarga. 
 
Figura 7 – Inversor de dois estágios (adaptado de FILHO, 2012). 
Segundo a Aneel “o medidor bidirecional deve, no mínimo, diferenciar a energia 
elétrica ativa consumida da energia elétrica ativa injetada na rede”. Com o avanco 
das tecnologias para sistemas FV existem medidores também com varias 
tecnologias como por exemplo no que se diz respeito das smart-grid ou redes 
inteligentes, pois bem, são capazes de se comunicar sem fios, corte e religamento 
remoto, medição de energia ativa/reativa e demanda além da monitoração de 
corrente de neutro , podem possuir também identificador e alertas de fraude de 
inversão de quadrante e por aí vai. Em fim este dispositivo lê a energia gerada e a 
consumida e mostra a diferença, no qual propricia um melhor controle do sistema de 
compensação de energia elétrica para as condições brasileiras, descrita na 
resolução 482/2012 da Aneel. 
32 
 
 
Figura 8 – medidor bidirecional mede a energia elétrica ativa gerada e consumida. Fonte: 
(Google imagens) 
 
33 
 
7 PROJETO DO SISTEMA FV 
O objetivo do projeto é apresentar dimensionamentos e método de instalação do 
sistema fotovoltaico conectado à rede, com auxílio de software – PVsyst, que 
basicamente é um programa que simula e otimiza projetos fotovoltaicos - de uma 
residência localizada no bairro de Laranjeiras na Serra-ES, que já possui instalação 
da concessionária de energia local (EDP ESCELSA). A residência possui: 3 quartos, 
2 banheiros, 1 sala de estar, 1 sala de jantar, 1 área de serviço, 1 garagem. Nosso 
desafio será realizar um projeto com equipamentos de baixo custo num sistema 
eficiente como um todo, que se adequem a localização local. 
 
7.1 DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA FV ON-GRID 
Em um projeto conectado à rede, no caso já com levantamento de cargas e 
utilização mensal, a formula usada para dimensionamento da potência (Wp) das 
placas se dá pela formula: 
Pfv = 
� � ����
�	� � �
 
Equação 1- potência do módulos FV 
onde: 
• (Pfv) Potencia Pico do painel fotovoltaico é igual a: Energia consumida 
mensalmente pelas cargas (E) nada mais é do que o histórico de consumo de 
energia elétrica, que pode ser solicitada a concessionária de energia local em 
conta. Pede-se a medição dos últimos 12 meses para que se tenha uma 
média mensal no último ano. No caso dar-se-ia por: 
 
 
 
 
34 
 
 
MESES Kw/h 
Janeiro 
250 
Fevereiro 
311 
Março 
211 
Abril 
242 
Maio 
181 
Junho 
140 
Julho 
180 
Agosto 
112 
Setembro 
190 
Outubro 
202 
Novembro 
210 
Dezembro 
171 
Total 
200 
 
 
Tabela 1 - Resolução 414/2011 da ANEEL, Artigo 99 
 
 
O custo de disponibilidade do sistema elétrico, aplicável ao faturamento 
mensal de consumidor responsável por unidade consumidora do grupo B, é o 
valor em moeda corrente equivalente a: 
 I - 30 kWh, se monofásico ou bifásico a 2 (dois) condutores; 
II - 50 kWh, se bifásico a 3 (três) condutores; 
III - 100 kWh, se trifásico. 
 
Portanto a nossa concessionaria já nos transmite 30 kWh independente do 
meu consumo portanto a formula passa a se dar por: 
 
Energia Consumida Mensalmente – Taxa de Disponibilidade Mensal 
200Kw/h – 30Kw/h = 170 Kw/h 
 
Equação 2 – energia consumida real 
35 
 
(Psol) constante de Irradiancia de referência 
• O valor de referência da irradiancia solar será sempre uma constante no valor 
de 1kW/h. 
(HSP) Potencia referente a horas de Sol pleno por dia no plano do painel 
• Para efeito de pesquisa o HSP, seria o valor que nos daria mais trabalho a 
ser encontrado, portanto a partir deste ponto passemos a utilizar o software 
que nos auxiliará nesta etapa do processo e nas decorrentes. Vale lembrar 
que esses valores são obtidos por meio de cálculo relativamente de fácil 
execução, porém nossa intenção seria mostrar a praticidade e a garantia de 
uma simulação por softwares, além de uma otimização de todo o processo 
posterior. Sendo assim, em primeiro lugar buscaremos os valores da média 
de irradiação diária e temperatura do local de instalação, no Atlas 
Solarimétrico Brasileiro que é disponível no site: (http://maps.nrel.gov/swera), 
que em nosso projeto dariam os valores: 
MESES IRRADIANCIA (kW/m²) TEMPERATURA (°c) 
Janeiro 
6281 25.36 
Fevereiro 
5791 25.52 
Março 
4707 25.25 
Abril 
4688 24.46 
Maio 
3773 23.38 
Junho 
3524 22.53 
Julho 
4015 22.01 
Agosto 
4790 22.08 
Setembro 
4551 22.51 
Outubro 
5831 23.16 
Novembro 
5457 26.73 
Dezembro 
6337 24.51 
Tabela 2 – irradiância e temperatura mensal do sol 
36 
 
 
Tendo os valores de irradiancia média diária por mês e a temperatura média 
diária por mês em mãos, precisamos somente da Latitude, Altitude, Nível do 
mar, e atraso em horas, para simularmos em PVsyst um novo plano de 
irradiancia mundial como base, que em nosso projeto se deu em: 
Latitude: 20.2 Sul. 
Longitude: 40.25 Oeste. 
Nível acima do mar: 27 metros. 
Horas emrelação a Greenwich: - 3 horas. 
 
 
Figura 9 – relação entre irradiação e temperatura no software 
 
 
 
A partir desses dados já inseridos no software PVsyst, agora apenas simulo o 
ângulo perfeito de Zênite (0°) e de inclinação do painel (20.2° - que seria a 
própria latitude do local). E como esperado em nossa expectativa o software, 
nos disponibiliza a irradiancia referente, o índice de perdas na otimização da 
simulação (± 0,0%), e Horas de Sol por Dia ao ano no plano do painel: 
 
37 
 
 
Figura 10 – posição para melhor captação de irradiancia no local. 
 
 
1928	kW/m²/ano
12	�������
� 160,66	 !" 
 
Equação 3 – potência de sol pleno de horas por dia 
 
(PR) Performance ratio ou coeficiente de perdas do sistema 
• Coeficiente de perdas, se obtém a partir da soma de todos os índices de 
imperfeições naturais ou provocas no sistema e após subtrai-se esse valor de 
uma utópica eficiência de 100% do sistema. Esses valores possuem uma 
média de porcentagem de perdas no sistema: 
� Temperatura: 0,95 – 0,85 (a-SI / c-SI) 
� Desvio de potência nominal: 0,95 – 1,05 
� Sujeira: 0,8 – 0,99 
� Mismatching: 0,95 – 0,99 
� Sombreamento: 1,0 
� Inversor: 0,95 – 0,98 
� Perdas ôhmicas (cabeamento): 0,95 – 0,99 
 
Portanto sabendo que há uma média de perdas a cada item, logo se tem uma 
média para a Performance Ratio a cada lugar que seria de 75 – 80%. Em 
nosso projeto consideremos a PR=80% por ser uma média local. 
 
38 
 
100% (eficiência utópica) – 20% (soma dos índices de perda) = 80% PR. 
 
7.2 CALCULO E SIMULAÇÃO DE PAINÉIS E INVERSOR 
A partir do momento em que possuirmos todos os dados da fórmula, apliquemos 
então: 
Pfv = 
�#$$%&$�	�	'
'($,(	�	$,) = 1,33 kWp 
Equação 4 – Potência média gerada por dia. 
Na teoria, sabendo que necessito em minha residência um sistema fotovoltaico que 
irá gerar 1330Wp/h, me basta simplesmente escolher um painel de minha 
preferência (marca, preço, etc.) e simplesmente dividir o quanto eu preciso produzir, 
pela potência que o painel produziria por pico por hora, como por exemplo: 
-Escolho um painel de 200 Wp, então: 
'&&$
#$$
 = 6,65 = 7 módulos 
Equação 5 – quantidide de módulos 
Porém, ainda assim precisaria saber como seria a associação perfeita dos painéis 
para esse sistema (serie / paralelo), e ainda precisaria dimensionar a capacidade do 
inversor (tensão de entrada, tensão de trabalho, janela de trabalho do inversor), 
considerar as piores hipóteses climáticas da região do painel, e a maneira mais 
segura e otimizada de se fazer esse dimensionamento exato seria em outra 
simulação do software PVsyst. 
Primeiro Determino meu painel Fotovoltaico: 
 
Figura 11 – Escolha do módulo fotovoltaica pelo software 
 
39 
 
PARAMETROS ELETRICOS 
TIPO DE MODULO YL240P-29B 
POTENCIA SAIDA W 240Wp 
TOLERANCIA W 0 – 5 
EFICIENCIA MODULO % 14,8 
TENSÃO EM PMÁX V 29,3 
INTENSIDADE EM PMÁX A 8,18 
TENSÃO EM CIRCUITO 
ABERTO 
V 37,5 
CORRENTE DE CURTO 
CIRCUITO 
A 8,75 
VALOR R$ 1399,00 
Tabela 3 – características elétricas do módulo FV 
Depois dimensionamos o inversor, lembrando que o inversor trabalha em uma janela 
de operação entre a tensão mínima e máxima suportável, que é determinada pela 
temperatura máxima e mínima do circuito, que vai variar de acordo com o local, com 
o painel escolhido e com o próprio inversor, observe: 
 
Figura 12 – inversor dentro dos parâmetros da janela de funcionamento pelo software 
 
Ou seja, com esse tipo de painel e dados de temperatura local, e com o tipo e 
modelo de inversor decido, simulando pelo software PVsyst, chegamos à conclusão 
de que o inversor que suporta de 160 – 480 v em sua janela de operação está 
dentro dos parâmetros que minha produção juntamente com condições climáticas 
40 
 
irão criar que seria de 182 V (na pior hipótese do verão para o local) e 323 V (na pior 
hipótese do inverno para o local). 
O software PVsyst ainda nos proporciona a simulação de uma melhor maneira de 
associação dos painéis, a área ocupada para a instalação e também a potência total 
média diária produzida. 
 
Figura 13 – associação e área disponibilizada pela simulação do software 
8 módulos em série – observando que o necessário para média que a conta zerasse 
era de 7 módulos, porém com as condições de uso do inversor e a produção de 
energia para compensação, passa a se associar 8 módulos-; 1 String (associação 
em paralelo), que produz uma média de 1.9 kWp – o necessário médio para que a 
conta zerasse era de 1.33 kWp -, e a área ocupada de 13m² de espaço no telhado 
da residência. 
 
 
Tabela 4 – características do inveror On-Grid 
41 
 
7.3 VALOR TOTAL DO PROJETO 
 
8 MÓDULOS – YINGLI SOLAR Si-Poli 
YL2240P-29B, valor: R$ 11.192,00. 
 
1 INVERSOR – SMA 
Sunny boy 1.5 1VL-40, valor: R$ 7.399,00. 
 
Cabos de painéis fotovoltaicos 
100 m 6mm, valor: R$ 420,00. 
 
Mão de obra e materiais adicionais 
Valor será cobrado por taxa horária(tx/h) 
Tx/h = R$ 80,00. 
Tempo de término 30 dias sendo 8h de trabalho por dia, logo: 
Valor de mão de obra = 80,00 x 30 x 8 = R$ 19.200,00. 
 
Projeto da casa com 80 metros quadrados e do sistema FV. 
Será cobrado por metro quadrado o valor de R$ 15,00, logo: 
 
Valor do projeto = 15,00 x 80 = R$ 1.200,00 
Então o custo total de instalação, projeto, inversor, módulos e o cabo ficou assim: 
Valor total = 11.192,00 + 7.399,00 + 420,00 + 19.200,00 + 1.200,00 = R$ 39.411,00. 
42 
 
8 SISTEMA CONECTADO À REDE (ON-GRID) 
Este tipo de sistema vêm se tornando cada vez mais popular em diversos países 
europeus, como no Japão, Estados Unidos, e mais recentemente no Brasil. A 
energia produzida pelo sistema fotovoltaico conectado a rede pode ser consumida 
diretamente pela carga, ou injetada diretamente a rede elétrica convencional, para 
ser consumida por qualquer outra unidade consumidora conectada ao sistema de 
distribuição. Neste sistema o gerador fotovoltaico representa uma fonte 
complementar ao sistema elétrico ao qual esta conectado. 
As potências instaladas deste sistema vão desde poucos kWp em instalações 
residenciais, até alguns MWp em grandes sistemas operados por empresas, o que 
os subdivide, respectivamente, em microgeração distribuída potência instalada 
menor ou igual a 100 kW, e minigeração distribuída com potência instalada superior 
a 100 kW e menor ou igual a 1 MW para fontes com base em energia hidráulica, 
solar, eólica, biomassa ou cogeração qualificada, conforme regulamentado pela 
Resolução Normativa Aneel Nº 482/2012, e devem atender aos Procedimentos de 
Distribuição (PRODIST), Módulo 3, e às normas de acesso das distribuidoras locais. 
Para caracterizar a central geradora como micro ou minigeração distribuida, são 
obrigatórias as etapas de solicitação e de parecer de acesso. A solicitação de 
acesso é o requerimento formulado pelo consumidor, e que uma vez entregue à 
distribuidora, implica em prioridade de atendimento, de acordo com a ordem 
cronologica de protocolo. Nessa solicitação deve constar todo o projeto das 
instalações, como memorial descritivo, localização, arranjo fisico e os diagramas, 
além de outros documentos e informações eventualmente solicitados pela 
distribuidora. O parecer de acesso é o documento formal apresentado pela 
distribuidora , no qual é informado as condições de acesso , abrangendo a conexão 
das instalações do consumidor e os respectivos prazos. O procedimento de acesso 
é simples e expedito , assim como os requisitos de proteção necessarios para 
garantir a segurança das pessoas e a qualidade da energia injetada a rede. Vale 
destacar que compete àdistribuidora a responsabilidade pela coleta das 
informações das unidades geradoras junto aos micro e minigeradores distribuidos e 
envio dos dados à ANEEL para fins de registro. 
43 
 
A figura abaixo ilustra as etapas e prazos deste procedimento de acesso que 
deverao ser seguidos pelo consumidor e pela distribuidora: 
 
 
Figura 14 – acesso à rede com sistema FV. Fonte: (Aneel) 
 
8.1 SISTEMA DE COMPENSAÇÃO 
O sistema de compensaçao de energia elétrica possibilita que a energia excedente 
produzida pela unidade consumidora , tanto com a micro ou a minigeraçao, seja 
injetada na rede da distribuidora local. Dessa forma, a energia sendo cedida à 
distribuidora local, permit que a energia seja transmitida por outras unidades 
consumidoras locais e cem por cento aproveitada, sem disperdicios.Por sua vez, a 
distribuidora local gera creditos a unidade consumidora que serao compensados 
posteriormente em sua fatura de energia mensal. Por tanto , se em um determinado 
ciclo de faturamento a energia injetada for maior do que a consumida , o consumidor 
recebera creditos equivalentes a diferenca de energia que por ele foi entregue a 
rede. Caso contrario , o consumidor apenas pagara a diferenca entre a energia 
consumida e a gerada. Essa foi uma importante inovaçao trazida pela Resoluçao 
44 
 
Normativa numero 482/2012, vale ressaltar que caso a energia gerada sempre seja 
superior a energia consumida , o consumidor tera o prazo de 36 meses (3 anos) 
para fazer uso desses creditos , não so pela unidade geradora como em qualquer 
outra que esteja em sua titularidade (cpf ou cnpj ). O consumidor ainda deve pagar 
impostos incidentes sobre a energia total absorvida pela rede , ICMS e PIS/COFINS, 
alem do pagamento de uma parcela referente ao custo de disponibilidade para 
consumidoras de baixa tensao (grupo B) – valor em reais equivalente a 30kWh 
(monofasico), 50kWh (bifasico) ou 100kWh (trifasico) ou uma parcela 
correspondente a demanda contratada para consumidoras de alta tensao (grupo A). 
A figura abaixo ilustra o funcionamento deste sistema: 
 
 
 
Figura 15 – funcionamento do sistema FV. Fonte: (Aneel) 
Em suma , o consumo de energia faturado corresponde à diferença entre a energia 
consumida e a injetada. 
45 
 
Para que haja desconto na fatura de outras unidades o proprietario deve cadastrar 
as unidades que estao em sua titularidade para tal fim , indicando a ordem de 
prioridade das suas unidades consumidoras para participaçao no sistema, com a 
regra que a unidade que esta instalada o gerador seja a primeira a ter o consumo 
compensado. 
 
Figura 16 – créditos com a concessionária de energia. Fonte: (Aneel) 
 
8.2 MODELO DO SISTEMA DE COMPENSACAO 
Considerando uma unidade consumidora trifasica (custo de disponibilidade 
equivalente a 100kWh) , que tenha instalado equipamentos de microgeraçao solar 
com potencia de 2kWp , consumo medio mensal de 418kWh e para efeito de calculo 
tarifa da cemig de 0,347 R$/kWh , desconsiderando incidencia de impostos federais 
e estaduais (PIS/COFINS e ICMS) , o calculo de compensaçao ficaria da seguinte 
forma, como ilustra a figura mais à frente : 
46 
 
 
Figura 17 – consumo e geração no 1ª trimenstre. Fonte: (Aneel) 
No mês de janeiro, o consumo de energia (330kWh) é menor do que a injetada a 
rede (353kWh) , resultando um credito de 23kWh para ser utilizado no faturamento 
do mês seguinte. No entanto o faturamento sera apenas pelo custo de 
disponibilidade que em reais equivalente a 100kWh , para tarifa de 0,347, resultando 
em R$34,70 de custo. 
No mês de fevereiro, o consumo e a energia injetada foram exatamente iguais 
(360kWh) , assim o credito do mês anterior não sera aproveitado e novamente a 
unidade consumidora foi faturada pelo custo de disponibilidade. 
No mês de março , o consumo (460kWh) foi maior do que a energia injetada na rede 
(335kWh) , o que propiciou a utilizaçao do crédito de 23kWh gerado no mês de 
janeiro. 
47 
 
9 INSTALAÇÃO DE SISTEMAS FV E A DE SEGURANÇA 
Quando concluídas as intalações do projeto de 1.000 telhados na Alemanha, entre 
1991 e 1995, ficou constatado que aproximadamente 40% das falhas foram 
relacionadas a problemas na instalação e 30% por erros de projeto. No Brasil os 
sistemas instalados através do Programa Luz para Todos, também apresentaram 
diversos defeitos. Esses fatos demonstram que para se obter um bom 
funcionamento não bastam um bom dimensionamento e o uso de equipamentos de 
qualidade, mas também, um eficaz controle de qualidade desde a fase de projeto até 
a instalação do sistema. Os profissionais que trabalham na instalação de Sistemas 
Fotovoltaicos devem conhecer e praticar medidas de segurança aplicáveis á cada 
projeto, de acordo com as normas vigentes e recomendações do fabricante. 
Em projetos mais complexos, a instalação envolve profissionais de diversas áreas 
como carpinteiro e pedreiro para construção de fundação e estrutura para os 
equipamentos e eletricista para instalação do sistema propriamente dito. Estes 
profissionais envolvidos devem ser acompanhados por um profissional com 
habilidades comprovadas em Energia Solar Fotovoltaica adequadamente treinado, a 
fim de garantir uma instalação correta e sem riscos. 
Um profissional devidamente qualificado ofereçe soluções para problemas que 
possam surgir durante a instalação. Recomenda-se dividir o processo de instalação 
em duas etapas para facilitar sua execução, a primeira fase denominada de pré-
instalação constitui-se do dimensionamento e seleção de acessórios (suportes, 
cabeamento, terminais etc.), configuração do local e pré-montagem das obras civis 
necessárias e das condições climáticas no momento do trabalho, a segunda fase 
que é a da instalação, envolve a montagem e o startup do Sistema Fotovoltaico, a 
serem realizados no local definitivo. A adoção deste procedimento de divisão das 
etapas evita a ocorrências de falhas de funcionamento do istema, além de evitar 
acidentes com pessoas durante a sua execução. 
A seguir constam alguns procedimentos relativos à instalação dos vários 
componentes de um Sistema Fotovoltaico. 
 
48 
 
9.1 – RECOMENDAÇÕES GERAIS SOBRE SEGURANÇA 
Recomenda-se seguir as normas e recomendações técnicas nacionais na instalação 
dos Sistema Fotovoltaico, na ausência dessas normas deve-se consultar normas 
internacionais. As Tabelas 10.1 e 10.2 apresentam as principais normas brasileiras e 
internacionais recomendadas para consulta. 
 
 
 
 
 
 
 Tabela 5 – Normas nacionais recomendadas 
 
49 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 6 – Normas internacionais recomendadas 
 
50 
 
É importante seguir as recomendações técnicas de instalação dos equipamentos 
informadas pelo fabricante através do manual. A seguir, são apresentadas algumas 
sugestões gerais de segurança para auxiliar na instalação adequada dos Sistemas 
Fotovoltaicos: Definir e fazer cumprir os procedimentos de segurança para os 
instaladores e dos equipamentos, conforme as normas técnicas vigentes. Para os 
Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede, seguir as normas de conexão dos 
sistemas à rede elétrica estabelecidas pela ESCELSA. O local onde os 
equipamentos forem instalados deve estar devidamente sinalizado quanto ao risco 
de choque elétrico, principalmente devido à geração própria. 
Bloquear o acesso ao ambiente onde forem instalados os controles, inversores e 
medidor bidirecional, a fim de controlar o acesso de pessoas não autorizadas além 
de proteger os equipamentos de umidade, poeira e vandalismo. 
Todos o equipamentos e estruturas metálicas devem ser aterrados eletricamente 
além de contar com dispositivosde proteção elétrica adequados para 
equipamentos e para o ser humano. Cobrir os painéis fotovoltaicos quando 
possível a fim de obter o menor valor de tensão e corrente possível ao se trabalhar 
no sistema, esta medida ajuda a reduzir os riscos de choque elétrico ou curto-
circuito durante a instalação. Mesmo que a desconexão da rede tenha sido feita, os 
Sistemas Fotovoltaicos podem apresentar condições de tensão e corrente letais, 
mesmo com uma baixa tensão nos módulos fotovoltaicos, a forma como estão 
dispostos em série ou paralelo pode representar um grande perigo. 
 
 
9.2 - SEGURANÇA E MANUSEIO EM INSTALAÇÕES FV 
Ao realizar os trabalhos de instalação ou manutenção, o profissional deverá retirar 
todos os objetos pessoais metálicos como aliança, relógio, cordões, etc. Vestir 
roupas e usar equipamentos de proteção adequados ao trabalho e em bom estado 
de conservação (camisa, calça, cinto de segurança, capacete, máscara, luvas, 
calçado, entre outros). Sempre usar ferramentas apropriadas para trabalhos 
elétricos. Estar acompanhado de pelo menos mais um profissional, que possa 
auxiliar na atividade e garantir um trabalho seguro. 
51 
 
A localização é um dos fatores mais importantes na instalação do Sistema 
Fotovoltaico, uma vez que a radiação solar recebida pelos módulos será 
determinante para garantir o máximo de aproveitamento do sistema, a aproximação 
de prédios, árvores, outdoors, dentre outros pode interferir neste aproveitamento, 
principalmente nos horários de maior incidência da radiação solar. 
 
 
9.2.1 – ORIENTAÇÃO E INCLINAÇÃO DO GERADOR FV 
 
Para garantir o máximo de aproveitamento de radiação solar ao longo do ano, as 
duas condições descritas a seguir devem ser observadas. Para garantir um 
funcionamento eficiente, os módulos devem estar direcionados à linha do equador. 
Nas instalações localizadas no hemisfério Sul, localização do Brasil, os módulos 
fotovoltaicos devem ser direcionados ao Norte Verdadeiro, conforme a figura abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 18 – Módulos fotovoltaicos direcionados ao norte verdadeiro estando localizado no 
hemisfério Sul. Fonte: (Crescesb) 
 
 
52 
 
 
Normalmente, a localização do Norte ou do Sul verdadeiro não coincide com a do 
Norte ou Sul Magnético, sendo necessária uma correção do referencial magnético 
através da Declinação Magnética do local onde será realizada a instalação do 
Sistema Fotovoltaico. Para se chegar a esses valores o Observatório Nacional, 
coloca à disposição um mapa da declinação magnética sobre o território brasileiro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 19 - Aplicação da correção do referencialmagnético em um local de declinação 
magnética -20º. Fonte: (Crescesb) 
 
 
Para garantir o máximo de aproveitamento ao longo do ano, o ângulo de inclinação 
dos painéis deve ser igual ou aproximado à latitude do local onde o sistema será 
instalado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 20 - Ângulo de inclinação dos painéis fotovoltaicos. 
53 
 
 
 
 
9.2.2 – MONTAGEM DO SUPORTE DOS MÓDULOS FV 
A função da estrutura de suporte dos módulos é garantir estabilidade, além de 
possibilitar uma boa ventilação, uma vez que as altas temperaduras podem 
prejudicar a eficiência dos módulos. Os módulos devem ser montados sobre uma 
estrutura rígida que possibilite a regulagem do ângulo de inclinação, a estrutura, 
quando metálica, deve ser devidamente aterrada. 
 
Figura 21 – Estrutura de sustentação de módulos fotovoltaicos. Fonte: (Google imagens). 
 
 
 
Tabela 7 - Vantagens e desvantagens da instalação sobre a edificação 
 
Em resisdências, de pequeno porte com resistência estrutural adequada, os 
módulos fotovoltaicos são usualmente instalados sobre o telhado. Uma fixação 
54 
 
rígida dos módulos ao telhado tem a função de manter a inclinação adequada dos 
módulos em relação ao sol e proporcionar resistência a ventos fortes. 
 
9.3 - INSTALAÇÃO DA PARTE DE POTÊNCIA 
As tabelas 10.1. e 10.2 apresentas as normas que devem ser consultadas antes da 
instalação dos componentes de acondicionamento de potência. Os controladores de 
carga, inversores e conversores podem ser instalados diretamente nas paredes. A 
etapa de pré montagem em caixas específicas é recomendada antes da fxação dos 
componentes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 22 - Exemplos de controladores de carga e inversores instalados na parede. Fonte: 
(Internet) 
 
 
 
 
 
 
 
 
55 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 23 - Exemplo de controladores de carga e inversor instalados em caixa específica. 
Fonte: (Internet) 
 
 
Recomenda-se a instalação em local seco, ventilado e livre de intempéries a fim de 
preservar a vida útil dos equipamentos eletrônicos, a instalação deve permitir o 
acesso para fácil manutenção. Devido as altas temperaturas de um país tropical 
como o Brasil, a ventilação é um item muito importante a se considerar no momento 
da instalação dos compontes de controle. Deve-se optar por componentes que 
suportem maiores temperaturas de trabalho e que possuam boa troca de calor com 
o ambiente,seja através de dissipadores térmicos metálicos ou coolers. 
 
 
9.3.1 – INSTALAÇÃO DOS COMPONENTES DE PROTEÇÃO 
 
Os SFV necessitam de dispositivos de proteção para proteger pessoas e os 
equipamento contra surtos, os dispositivos mais utilizados são os fusíveis, 
disjuntores e diodos. O uso de disjuntores é mais comum por oferecer maior 
comodidade em relação aos fusíveis pois não necessitam de substituição após a 
ocorrência de um surto. Conforme determina a NBR 5410, os dispositivos de 
56 
 
proteção devm ser dimensionados e selecionados conforme os valores máximos de 
corrente e tensão aos quais serão submetidos. No caso em que os módulos estejam 
exposto a máxima radiação solar, a corrente será limitada pelo dispositivo de 
proteção. No entanto, para evitar o desarmamento recorrente do disjuntor, entre o 
módulo e o controlador de carga, utilizam-se disjuntores dimensionados por um fator 
multiplicativo de segurança de 1,25. O dispositivo de segurança adotado deve ser 
apropriado para operar de acordo com o tipo de tensão a qual será submetido (c.c. 
ou c.a.) caso contrário poderá ter sua vida útil prejudicada. 
 
 
 
Tabela 8 - Componentes de proteção 
57 
 
O sistema fotovoltáico também deve estar protegido em caso de descargas 
atmosféricas, para isso utiliza-se um Sistema de Proteção contra Descargas 
Atmosférias - SPDA. Como os Sistemas Fotovoltaicos estão constantemente 
expostos a ambientes abertos, o risco de sofrer uma descarga atmosférica deve ser 
considerado. A NBR 5419:2005 define os parâmetros para dimensionamento e 
instalação do SPDA. Existem também os diodos de bloqueio e de by pass para 
evitar danos causados por retorno de corrente ou sobrecarga nos paineis 
fotovoltaicos. 
 
9.4 - ATERRAMENTO 
Além do sistema de para-raios, o Sistema Fotovoltaico também deve estar 
equipado com um sistema de aterramento a fim de evitar riscos de choque elétricos 
ou queima dos equipamentos em caso de fuga de corrente, curtos e energização 
das estruturas de fixação e carcaças. O sistema de aterramento deve ser 
concebido de acordo com a a norma ABNT NBR 5410:2004. 
Ao projetar o sistema de aterramento é imprescindível levar em consideração as 
características do solo em que será instalado, uma vez que as características 
influenciam diretamente na eficiênciado escoamento das correntes de fuga. A 
resistividade do solo depende de diversas características como umidade, 
composição, entre outros. Um solo que apresente alta resistividade pode passar 
pro um processo de tratamento que reduzirá a níveis aceitáveis os valores de 
ressistividade. 
É recomendável isolar todas as partes metálicas do sistema, para evitar o contato 
de pessoas com as partes que possam estar energizadas. Em Sistemas 
Fotovoltáicos Conectados à Rede, faz-se necessário o aterramento de proteção 
dos equipamentos e o aterramento funcional do sistema. O aterramento do lado 
c.c. depende da tecnologia de módulo ou de inversor utilizada. As tecnologias de 
silício cristalino, em geral, ficam em flutuação; os inversores sem transformadores 
não são aterrados, deve-se consultar o manual do fabricante e adotar as 
recomendações citadas para proteção. 
 
58 
 
O aterramento dos Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede difere dos sistemas 
isolados pois é em algum momento, interligado ao aterramento das demais casas, 
formando uma malha de aterramento mais eficiente. 
 
 
9.5 - INSTALAÇÃO DE CABOS, CONEXÕES E ACESSÓRIOS. 
 
Os medidores dos Sistemas Conectados à Rede, conhecidos como medidores 
bidirecionais devem ser instalados em abrigos dentro de caixas apropriadas para 
este fim de acordo com as recomendações da ESCELSA em suas normas técnicas 
específicas para siatemas de geraçãoprópria ligados à rede de baixa tensão. Deve 
haver um disjuntor geral ligado junto ao medidor, este dispositivo deve permanecer 
disponível ser utilizado em caso de manutenção do sistema. 
 
Todas as partes do sistema devem estar conectadas através de condutores elétricos 
devidamente dimensionados de acordo a corrente elétricas que serão submetidos. O 
comprimento deve ser considerado para cálculos de queda de tensão e consequente 
dimensionamento de bitola. O tipo de cabo, classificação de isolamento deve estar 
de acordo com o ambiente a qual estará exposto, consideranto temperatura, 
umidade, etc. e tipo de instalação, seja ela aérea, ou subterrânea. Os cabos 
utilizados devem ter bitola e qualidade recomendadas nos catálogos técnicos 
fornecidos pelos fabricantes dos módulos e inversores, respeitando os padrões de 
cor. 
 
A fabricação dos condutores deve seguir todos os padrões nacionais de qualidade. 
A secção do condutor deve ser escolhida para que a queda máxima de tensão não 
seja maior que 5% da tensão nominal do sistema. Para a conexão dos painéis ao 
inversor os condutores devem suportar no mínimo 125% da corrente nominal de 
curto-circuito dos painéis. 
 
Em toda a instalação, os condutores utilizados devem estar identificados quanto as 
suas polaridades, positiva, negativa, assim como o cabo de aterramento, fase e 
neutro. O método usual é o de identificação por cores, sendo vermelho para o 
positivo, preto para o negativo e verde para o terra. Deve-se tomar os cuidados 
59 
 
necessários durante o processo de decapagem dos cabos bipolares para não 
danificar o isolamento interno, evitando assim um possível curto-circuito. 
 
Os cabos sujeitos a intempéries devem ser projetados para suportar as condições 
extremas de calor, umidade e radiação ultravioleta evitando sua substituição. Os 
demais componentes como fita isolane, bucha de fixação,prego, abraçadeira, borne, 
etc. devem ser apropriados para este tipo de instalação a fim de evitar corrosão e 
ressecamento. Todo tipo de adaptação deve ser evitado para evitar pontos de 
corrosão, mau contato e aquecimento. A pré-instalação é de fundamental 
importância para verificar se todos os itens foram previstos. 
 
As técnicas utilizadas para fixação dos condutores são as utilizadas habitualmente 
pela eletricidade predial, com o detalhe de se trabalhar com corrente contínua, com 
elevados níveis de tensão na saída do conjunto dosmódulos fotovoltaicos e elevada 
corrente no barramento de corrente contínua. Os conectores também devem ser 
bem dimensionados e bem apertados para evitar maus contatos, sobreaquecimento 
e até mesmo acidentes mais graves como curto-circuito e incêndios. É comum 
utilizar-se de vaselina ou graxa para proteção das conexões. A fita isolante pode não 
ser a melhor opção quando se trata de um clima quente e umido pois a cola adesiva 
sofre degradação, portanto é recomendável a utilização de fitas de autofusão. Cada 
terminal de conexção deve estar devidamente identificado quanto ao circuidos a que 
correspondam. 
 
 
9.6 - COMISSIONAMENTO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS 
 
O comissionamento do sistema consiste em preparar o sistema para o pleno 
funcionamento, após uma série de testes emedições. Se o sistema for considerado 
apto e tiver sido instalado conforme projeto e as normas cabíveis o mesmo será 
liberado para entrar em operação. Após a conclusão da etapa de comissionamento o 
instalador transfere a responsabilidade pelo sistema ao proprietário da residência, 
que por sua vez deverá mantê-lo em perfeito funcionamento e relizar todas as 
inspeções e manutenções conforme programado. O proprietário poderá fiscalizar a 
fase de comissionamento junto ao instalador, durante este processo o local deverá 
ter aceso restrito apenas às pessoas autorizadas. 
60 
 
10 MANUTENÇÃO DE SISTEMAS FV ON-GRID 
É importante ressaltar que antes de realizar manutenção em qualquer sistema de 
geração conectado à rede, deve-se desconectar o sistema da rede por meio do 
dispositivo de seccionamento ou de proteção. Este dispositivo de seccionamento 
não pode ser visível, pois o acesso é restrito à distribuidora. 
 
10.1 PROBLEMAS COMUNS NO SISTEMA FV 
É muito raro uma falha completa de sistema fotovoltaico. Quando bem projetados e 
instalados funcionam por muitos anos e eventuais falhas normalmente estão 
associadas a reparos simples. O componente mais confiável de um sistema 
fotovoltaico é o próprio gerador fotovoltaico. No caso de avarias, as principais 
causas são os efeitos de descargas atmosféricas, as falhas dos diodos e as 
deficiências nos módulos e no cabeamento c.c. 
As falhas mais frequentes são os danos provocados pelo dimensionamento incorreto 
do inversor, pelo efeito de descargas atmosféricas e por falha do circuito eletrônico. 
Os fenômenos de corrosão provocados pela combinação de diferentes materiais 
foram recorrentes, falhas relacionadas com os fusíveis e com distúrbios no 
fornecimento de energia à rede tambem são comuns. 
O inversor Sunnyboy 1.5kw SMA para Sistemas Fotovoltaicos Conectados a Redes 
possui funções de monitoração e aquisição de dados, que disponibilizam 
informações operacionais e tornam fácil e rápida a deteção de problemas no 
sistema. De qualquer forma, uma avaliação manual também pode ser efetuada. 
Conforme figura da próxima página: 
61 
 
 
Figura 24 – inversor usado no projeto. Fonte: (Google imagens). 
O painel fotovoltaico on-grid pode ser verificado, incluindo medidas de Isc e Voc com 
o sistema desligado. Porém, adicionalmente, devem ser também avaliadas as 
perdas no inversor e a eficiência de seu sincronizador. 
Uma vez que os inversores para sistema on-grid efetuam varredura continuamente 
na entrada c.c., com o inversor em operação, deve-se efetuar medidas de tensão e 
corrente no painel, bem como simultaneamente de irradiância e temperatura, com o 
objetivo de confirmar a operação do painel em seu ponto de potência máxima (PMP, 
VMP, IMP) para as aquelas condições. O PMP medido deve ser comparado com o 
informado pelo fabricante do módulo, corrigido para as condições da medida. 
Também deve-se simultaneamente efetuar medidas de tensão e corrente na saída 
c.a. do inversor, para verificar sua eficiência, que é a razão