PROJETO DE ENTRADA DE ENERGIA ELÉTRICA E FOTOVOLTÁICA PREDIAL

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 UNIVERSIDADE DE SOROCABA
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
ENGENHARIA ELÉTRICA
DESENVOLVIMENTO DE UM PROJETO DE ENTRADA DE ENERGIA ELÉTRICA PELA CONCESSIONÁRIA E FOTOVOLTÁICA PREDIAL
	
Bárbara Juliana de Almeida Souza
Eduardo Teodoro da Silva
Jackson Willians da Silva Lima 
Marcelo Dias de Lima
Sorocaba/SP
2019
DESENVOLVIMENTO DE UM PROJETO DE ENTRADA DE ENERGIA ELÉTRICA PELA CONCESSIONÁRIA E FOTOVOLTÁICA PREDIAL
Trabalho de conclusão de curso apresentado como exigência parcial para obtenção do diploma de graduação em Engenharia Elétrica da Universidade de Sorocaba.
Orientador: Prof. Dr. Roberto de Souza Junior
Co-orientador: Osvaldo Ribeiro Martins Parreira
Sorocaba/SP
2019
RESUMO
Este trabalho apresenta uma proposta de desenvolvimento de um Projeto de Entrada de Energia pela concessionária, na região CPFL Piratininga, e fotovoltaica para dar suporte à aprendizagem prática de alguns tópicos de engenharia elétrica, tais como: dimensionamento da distribuição geral e barramentos, cálculo de queda de tensão, cálculo da fiação de entrada, ART, entre outros.
Este trabalho tem por finalidade elaborar um projeto de entrada de energia em um prédio, ou seja, será realizado todo o procedimento desde o levantamento de carga de cada apartamento até a inspeção de liberação do projeto da concessionária. Também será elaborada a proposta de energia fotovoltaica, visando a adequação do projeto a uma fonte renovável.
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Palavras-chave: entrada de energia, fotovoltaica, engenharia elétrica.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Diagrama unifilar do quadro de medição	36
Figura 2 – Relação de fases.	36
Figura 3 - Croqui	37
Figura 4 - Barramentos	42
Figura 5 - Disjuntores	43
Figura 6 - Sistema de Aterramento	51
Figura 7- Esquema básico de uma instalação solar térmica	60
Figura 8 - Ciclo Heliotérmico simplificado	61
Figura 9 – Exemplo de um sistema Off-Grid	62
Figura 10 – Exemplo de um sistema On-Grid	63
Figura 11 - Átomos de Silício	64
Figura 12 – Composição do painel solar	64
Figura 13 - Efeito fotovoltaico – (movimento do elétron)	65
Figura 14 - Efeito fotovoltaico – (continuação do processo)	65
Figura 15 - Movimento de elétrons na presença de radiação solar	66
Figura 16 - Padrão 1 de Conexão de microgeração em clientes de baixa tensão	77
Figura 17 - Padrão 2 de Conexão de microgeração em clientes de baixa tensão	78
Figura 18 - Padrão 1 de Conexão de microgeração em instalações de média tensão	78
Figura 19 - Padrão 2 de Conexão de microgeração em instalações de média tensão	79
Figura 20 - Padrão 1 de Conexão de minigeração em instalações de média tensão	79
Figura 21 - Padrão 2 de Conexão de minigeração em instalações de média tensão	80
Figura 22 - Padrão 1 de Conexão de microgeração em clientes de baixa tensão – centro de medição	80
Figura 23 - Padrão 2 de Conexão de microgeração em clientes de baixa tensão – centro de medição	81
Figura 24 - Padrão de conexão de minigeração em instalações de média tensão simplificada	81
Figura 25 - Sinalização de segurança	82
Figura 26 - Curva de operação do sistema de geração distribuída em função da frequência da rede para desconexão por sobre/subfrequência	84
Figura 27 - Menu de opções do google maps com ênfase na opção desejada	87
Figura 28 - Coordenadas geográficas	88
Figura 29 - Irradiação solar no plano horizontal para localidades próximas	88
Figura 30 - Índice solarimétrico mais próximo ao local escolhido	89
Figura 31 - Painel solar de 330 watts	92
Figura 32 - Inversor solar 30kW da Canadian Solar	94
Figura 33 - Conexão de geração distribuída com potência instalada de 75,1 a 500 kW através de unidade consumidora do Grupo A, com potência em transformação maior que 300 kVA	96
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
	CPFL
	Companhia Piratininga de Força e Luz
	ART
	Anotação de Responsabilidade Técnica
	GED119
	Norma técnica para fornecimento de energia elétrica a edifícios de uso coletivo
	ANEEL
	Agência Nacional de Energia Elétrica
	NBR – 5410
	Norma Brasileira
	CONFEA
	Conselho Federal de Engenharia e Agronomia
	PRODIST
	Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional
	GRID-TIE
	Inversor para conexão à rede (ou grid connected inverter)
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO	11
1.1 Objetivos	12
1.2 Justificativa	12
1.3 Conteúdo inicial	13
2 LEVANTAMENTO DE CARGA	15
2.1 Meta	15
2.2 Avaliação Inicial	16
2.3 Previsão de Cargas de acordo com a NBR-5410	17
2.4 Iluminação	17
2.5 Definição de Cargas em Áreas Comerciais e de Escritórios.	20
3 Levantamento da Demanda	21
3.1 Fatores para Levantamento da Demanda dos Apartamentos	21
3.2 Fatores para Levantamento de Carga e Demanda do Setor Administrativo	23
3.3 Fatores para Levantamento da Demanda Total da Edificação	23
3.4 Escolha do Tipo da Entrada de Energia	24
3.5 Localizar o Centro de Medição no Edifício	25
4 CÁLCULOS	26
4.1 Levantamento de Carga	26
4.2 Cálculo de Queda de Tensão	31
4.3 Cálculo do Disjuntor	33
4.4 Cálculo do Barramento dos Apartamentos	34
4.5 Cálculo do Barramento de Entrada	34
4.6 Cálculo do Poste de Entrada	34
5 Elaboração do Projeto Elétrico	35
5.1 Cabos	37
5.2 Tubulação de Entrada	40
5.3 Barramentos	41
5.4 Disjuntores	42
5.6 Critério do Limite de Queda de Tensão	44
5.7 Dimensionamento da Queda de Tensão	46
5.8 Aterramento do Condutor Neutro	49
5.9 Anotação de Responsabilidade Técnica (ART)	51
6 RESUMO DO PROCESSO	53
7 DOCUMENTAÇÃO NECESSÁRIA	53
7.1 Procedimento para Cadastro de Projeto na CPFL	54
7.2 Acompanhamento da Aprovação do Projeto	55
7.3 Projeto Reprovado pela Concessionária	56
7.4 Projeto Aprovado pela Concessionária	56
7.5 Solicitação de Inspeção do Centro de Medição	56
7.6 Liberação da Ligação	57
7.7 Adequação do Projeto a uma Fonte Renovável	57
8 Energia Solar	60
8.1 Energia Solar Térmica	60
8.2 Energia Solar Heliotérmica	60
8.3 Energia Solar Fotovoltaica	61
8.4 Sistema Solar Fotovoltaico	61
9 Célula Fotovoltaica de Silício	63
9.1 Construção do Painel Solar Fotovoltaico	64
9.2 Efeito Fotovoltaico	64
10 CONTROLADORES DE CARGA	66
11 INVERSOR SOLAR	67
12 AVANÇO DA TECNOLOGIA DE PAINEIS FOTOVOLTAICOS	67
12.1 Células Fotovoltaicas de Perovskita	67
12.2 Células Fotovoltaicas Orgânicas	69
13 MICRO E MINIGERAÇÃO DISTRIBUÍDA	69
13.1 Caracterização	70
13.2 Créditos de Energia	70
13.3 Adesão	71
13.4 Requisitos Técnicos	72
13.5 Proteção do Sistema	76
13.6 Inspeções	77
13.7 Diagramas unifilares	77
13.8 Sinalização e Segurança	82
14 REQUISITOS DE OPERAÇÃO	83
14.1 Níveis de tensão	83
14.2 Qualidade de Energia	83
14.3 Faixa de Frequência	84
14.4 Fator de Potência	84
14.5 Distorção Harmônica	86
15 IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO DISTRIBUÍDA	86
16 CÁLCULO DO DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO GRID-TIE	87
16.1 Índice Solarimétrico	87
16.2 Dimensionamento do Sistema Fotovoltaico	90
17 ESCOLHA DOS COMPONENTES	92
17.1 Painel Solar	92
17.2 Inversor	94
18 DIAGRAMA FUNCIONAL	95
19 MANUTENÇÃO PREVENTIVA E VIDA ÚTIL DO SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO	96
20 CUSTO BENEFICIO	98
21 CONCLUSÃO	99
22 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	100
1 INTRODUÇÃO
É nítida a importância da Energia Elétrica, haja vista ser um elemento fundamental em qualquer ramo, seja ele residencial, comercial, industrial, hospitalar.
Desde que a energia elétrica foi descoberta e aprimorada, o desenvolvimento do homem e suas respectivas tecnologias tiveram um relevante crescimento. 
A melhor maneira de exemplificar a importância da Distribuição de Energia é demonstrar a importância do sistema de alimentação da rede de energia elétrica, por exemplo, não adianta elaborar um projeto de melhoria em uma indústria, se a energia destinada aquele local não suporta tal melhoria criada no projeto.
O estudo da instalação elétrica nesse projeto busca mostrar todas as etapas que um prédio passa até dispor da eletricidade fornecida pela concessionária. Nesse caso além da energia fornecida pela concessionária será elaborado um projeto de energia fotovoltaica, que é uma fonte renovável, a qual busca uma economia na conta mensal da concessionária, além de uma fonte de energia “limpa”, compactuando coma consciência ambiental propagada no mundo atual.
As instalações elétricas são dividas com base em sua aplicação final, bem como por características dos equipamentos que necessitam ser alimentados, por exemplo: instalações residenciais, prediais, industriais, hospitalares, dentre outras.
As instalações residenciais são as mais simples do nosso cotidiano, que possuem como característica predominante a carga resistiva destinada a alimentação dos equipamentos elétricos e eletrônicos do cotidiano (fogão, geladeira, máquina de lavar roupas, computadores, etc), bem como iluminação.
As instalações prediais possuem diversas semelhanças com as instalações residências, com dois diferenciais relevantes. O primeiro está presente na aparição de cargas indutivas em razão da necessidade de motores, como por exemplo os elevadores, bombas, entre outros. O segundo está relacionado ao tipo de fornecimento, normalmente as instalações residenciais utilizam-se de uma instalação do tipo monofásica, ao passo que as instalações prediais possuem um fornecimento trifásico, com a intenção de buscar um melhor balanceamento das fases do sistema de distribuição em razão da quantidade de potência instalada ser consideravelmente maior.
	
1.1 Objetivos
Criar um projeto de entrada de Energia, atuando como um profissional da área de Engenharia Elétrica. Esse projeto vai mostrar todas as etapas necessárias para entregar um prédio com energia elétrica ligada pela concessionária, segundo as normas brasileiras. Será implementado a entrada de energia fotovoltaica, com a intensão de diminuir o custo mensal de energia, também por uma razão de consciência ambiental, uma vez que se trata de uma fonte de energia renovável. Apesar do investimento da implantação da energia fotovoltaica ser alto, em um determinado tempo, com o correto dimensionamento, será possível desfrutar da economia. 
1.2 Justificativa
Este projeto foi selecionado com o intuito de abordar um assunto que faça parte da atividade profissional do engenheiro eletricista. A área de projetos é uma área de grande visão dos profissionais, portanto é muito importante ter conhecimento do assunto. Sem contar que o projeto é composto por diversos conceitos da engenharia elétrica.
Por fim, se torna importante mencionar que será implementado a entrada de energia fotovoltaica, seguindo a tendência de mercado, visando adequação econômica bem como consciência ambiental do projeto.
1.3 Conteúdo inicial
Conforme já previamente mencionado, a energia elétrica se tornou parte integral das atividades diárias de qualquer pessoa, tornando-se essencial para nossas vidas, porém muitas pessoas não se dão conta dessa relevância, ao passo que só sentem a real importância da energia elétrica no momento da sua falta. Sem energia elétrica não são possíveis atividades como armazenamento de alimentos, funcionamento de hospitais, entre outras atividades vitais.
Portanto, não basta construir um prédio, é necessário se atentar para a entrada de energia neste, assim possibilitando seu real funcionamento. O projetista deve desenvolver suas ações de forma precisa, evitando retrabalho, para não perder tempo e dinheiro.
Primeiramente é importante explanar o conceito de energia, no entendimento de Geraldo Cavalin e Severino Cervelin, 2013: 
“pode ser definida como tudo aquilo capaz de realizar ou produzir trabalho”, falando mais especificamente de energia elétrica, discorrem que “ a energia elétrica é a forma mais prática de energia, pois pode ser transportada a grandes distâncias pelos condutores elétricos (fios ou cabos), desde a geração até os centros de consumo, que são os lares, indústrias, comércios. Trata-se de uma forma de energia extraordinária, pois, além de poder ser transportada com facilidade, pode ser transformada em outras modalidades de energia e com custos relativamente baixos”.
Existem várias formas de geração de Energia Elétrica. No Brasil a principal forma de geração de Energia vem das Hidrelétricas, em razão da geografia privilegiada do país. Basicamente a hidrelétrica funciona na transformação da energia mecânica em energia elétrica, pela movimentação de turbinas pela queda d’água, trata-se de uma fonte renovável e limpa. Outros exemplos de geração de energia elétrica são: Termelétrica (combustão), Eólica (vento), nuclear, fotovoltaica, esta última que também será abordada no presente trabalho.
No projeto será realizada uma instalação elétrica, que genericamente falando trata-se de um conjunto de componentes elétricos associados e coordenados em busca de uma determinada finalidade. Importante não confundir a instalação elétrica com o sistema elétrico, pois este são conjuntos de circuitos elétricos que irão possibilitar a geração de energia.
Para realizar qualquer instalação elétrica é necessário seguir a Norma Brasileira, representada pela NBR5410, a qual estipula as condições adequadas para o funcionamento usual e seguro das instalações elétricas de baixa tensão, ou seja, até 1000V em tensão alternada e 1500V em tensão contínua. Esta norma é aplicada principalmente em instalações prediais, públicas e comerciais. A norma anteriormente mencionada é complementada por outras normas, como por exemplo a NBR 13570 (instalações elétricas em locais de afluência de Público), NBR 13534 (estipula regras para locais como hospitais, ambulatórios, unidades sanitárias), entre outras.
Para facilitar o entendimento do desenvolvimento do projeto será necessário explanar alguns conceitos básicos que serão abaixo transcritos, com o auxílio dos ensinamentos de Ademaro Cotrim, 2012, sendo eles:
“- Componentes da instalação: materiais, acessórios, equipamentos, instrumentos, dispositivos, máquinas que serão utilizadas na instalação;
- Equipamento Elétrico: unidade funcional completa e distinta, que exerce uma ou mais funções elétricas relacionadas com geração, transmissão, distribuição ou utilização da energia elétrica;
- Linha Elétrica: conjunto constituído por um ou mais condutores, com elementos de fixação, destinado a transportar a energia elétrica;
- Dispositivo elétrico: equipamento integrante de um circuito elétrico cujo objetivo é desempenhar proteção, segurança a instalação.
- Carga elétrica: conjunto de valores das grandezas elétricas que caracterizam as solicitações impostas a um equipamento elétrico em dado instante, por um circuito elétrico.
- Potência Instalada: soma das potências nominais dos equipamentos de utilização da instalação do setor da instalação ou do conjunto de equipamentos;
- Falta elétrica: contato ou arco acidental entre partes com potenciais diferentes, bem como de uma ou mais partes para terra em um sistema energizado;
- Sobrecarga: é a elevação da corrente elétrica acima dos valores nominais do circuito, mas inferior à verificada numa situação de curto circuito;
- Corrente de fuga: corrente muito pequena que percorre um caminho diferente do previsto;
- Corrente diferencial-residual: soma dos valores instantâneos das correntes que percorrem todos os condutores vivos do circuito;
- Tensões Elétricas: força exercida nos extremos do circuito, para movimentar de forma ordenada os elétrons livres;
- Corrente Elétrica: movimento ordenado de elétrons livres no interior de um condutor elétrico sob a influência de uma fonte de tensão elétrica.”
Na posse do conteúdo inicial, é possível iniciar o projeto, que será explanado passo a passo.
2 LEVANTAMENTO DE CARGA 
2.1 Meta
Cada equipamento de utilização exige da rede elétrica uma certa demanda de potência. A meta da previsão de cargas é definir todos os pontos de aproveitamento da energia elétrica, (definir os pontos de consumo ou cargas) que constituíra as partes da instalação. Na conclusão da previsão de cargas, estarão estabelecidas a potência, a quantidade e a localização de todos os locais (pontos) de consumo de energia elétrica da edificação.
2.2 Avaliação Inicial
Consiste no levantamento inicial que pode ser utilizado para consultas preliminares as concessionárias e também para subsidiar esboços e cálculos preliminares para estabelecer aviabilidade do projeto.
A avaliação inicial de cargas é realizada com base na utilização da instalação e na densidade da carga (W/m²). As tabelas 1 e 2 exibidas a seguir, serão usadas para o levantamento de cargas inicial.
Os valores mostrados nas tabelas abaixo são fixos e aborda as cargas de iluminação e tomadas de uso geral, não tange, portanto, cargas de uso específico, como: Motores e torneiras elétricas, aparelhos e centrais de ar-condicionado e motores diversos (elevadores, bombas de recalque d’água, etc.).
Tabela 1 – Cargas de iluminação e tomadas
	Local de utilização
	Densidade de Carga (W/m²)
	Residências
	5
	Salas
	25-30
	Quartos
	20
	Copa e cozinha
	20-25
	Banheiro
	10
	Dependências
	10
	Escritório e lojas
	30-40
	Salas de aula
	30-40
	Recepção
	50-70
	Quartos
	10-15
	Bibliotecas
	30-50
	Bancos
	30-40
	Igrejas
	10-20
	Laboratórios
	40-50
	Restaurantes
	15-20
	Depósitos
	5-10
	Galerias de Arte
	30-40
	Plateia
	10-20
	Palco
	150-300
	Garagens
	5-10
Alternativamente, poderá ser utilizada a tabela seguinte para previsão de cargas de iluminação.
Tabela 2 – Tabela de Carga de Iluminação
	Uso do Local
	Iluminação Incandescente (W/m²)
	Iluminação Fluorescente(W/m²)
	Residencial
	20
	8
	Não residencial
	30
	12
2.3 Previsão de Cargas de acordo com a NBR-5410
A diretriz brasileira (norma) NBR-5410 rege as condições mínimas que devem ser empregados para o dimensionamento, localização e definição das potências dos locais de iluminação e tomadas em habitações.
2.4 Iluminação
Condições para determinar o número mínimo de locais de pontos de luz.
1º. Prever pelo menos um ponto de iluminação fixo no teto para cada cômodo ou dependência, controlado por interruptor de parede.
2º. Em hotéis, motéis ou afins, pode-se mudar o ponto fixo de iluminação no teto por tomada de corrente com potência mínima de 100 VA controlada por interruptor de parede.
3º. Permite-se que o ponto de iluminação fixo no teto seja trocado por ponto na parede em espaços sob escadas, depósitos, dispensas, lavabos e varandas onde são pequenas a dimensões e onde a colocação do ponto no teto seja difícil para ser executado ou não adequado.
São requisitos para determinar a potência mínima de iluminação:
1º. Para ambientes com área igual ou inferior a 6 m², imputar um mínimo de 100 VA.
2º. Para ambientes com área superior a 6 m², imputar um mínimo de 100 VA para os primeiros 6 m², incluir mais 60 VA para cada aumento de 4 m² inteiros.
Abaixo serão descritas as condições para determinar a quantidade mínima de tomadas de uso geral (TUGs).
As tomadas de uso geral são específicas para ligação de aparelhos portáteis de iluminação e de eletrodomésticos.
Para salas e dormitórios deve-se especificar um ponto de tomada para cada 5 metros, ou fração de perímetro, espaçados o mais uniforme possível.
Para cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviços, lavanderias, e locais similares, deverá ser contemplada com uma tomada a cada 3,5 metros ou fração de perímetro, independente da área, sendo que acima da bancada da pia devem ser previstas no mínimo duas tomadas de corrente.
Para os banheiros no mínimo uma tomada perto do lavatório com uma distância mínima de 60 cm do box, independente da área.
Nos subsolos, varandas, garagens ou sótãos, deve ser previsto um n mínimo uma tomada, independente da área.
Nos demais cômodos e dependências previr no mínimo um ponto de tomada, se a área do ambiente ou dependência for inferior ou igual a 2,25 m², este ponto pode ser instalado na área externa, a até 0,80 m da porta de acesso.um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for maior que 2,25 m² e igual ou inferior a 6 m².
Um ponto de tomada para cada 5 m², ou fração de perímetro, se a área do ambiente ou dependência for superior a 6 m².
As condições para definir a potência mínima de tomadas de uso geral (Tugs) será o próximo passo.
Banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviços, lavanderia e locais similares definir 600 VA por tomada, para as três primeiras tomadas e 100 VA para cada uma das tomadas restantes, considerando cada um dos separadamente.
Nos demais ambientes ou cômodos, atribuir 100 VA por tomada.
Abaixo serão elencados os requisitos para definir a quantidade de tomadas de uso específico (TUEs).
As tomadas de uso específico são destinadas ao uso de equipamentos fixos ou estacionários, como chuveiros elétricos, torneiras elétricas, aparelhos de ar-condicionado, secadoras e lavadoras de roupas, fornos de micro-ondas etc.
A quantidade de tomadas é definida de acordo com o número de equipamentos de utilização, onde os pontos de TUEs devem ser localizados no máximo a 1,5 m do ponto definido para a localização do equipamento.
Nesse momento, as condições para definir a potência das tomadas de uso específico (TUEs), será objeto de estudo.
Deverá ser atribuído para cada TUE. A potência nominal de cada equipamento a ser alimentado.
Abaixo tabela com especificações de alguns aparelhos eletrodomésticos.
Tabela 3 – Tabela de Potência dos Equipamentos
	Aparelho
	Potência (W)
	Aparelho
	Potência (W)
	Aquec. De água até 100 L
	1500
	Congelador
	300 a 500
	Aquec. De água 100 L a 150 L
	2500
	Exaustor doméstico
	300
	Aquec. De água 100 L a 150 L
	4000
	Ferro de passar roupa
	500 a 1000
	Aquec. De água passagem
	6000
	Fogão Residencial
	4000 a 600
	Aspirador de pó
	250 a 800
	Forno de Micro-ondas
	700 a 1500
	Batedeira de bolo
	70 a 300
	Geladeira doméstica
	150 400
	Cafeteira
	600 a 1200
	Lavadora de pratos
	1200 a 2000
	Chuveiro
	3000 a 7500
	Lavadora de roupas
	500 a 1000
	Condic. de ar 2500 Kcal/h
	1400
	Liquidificador
	100 a 250
	Condic. de ar 3000 Kcal/h
	1600
	Pcs /impressoras
	500 a 800
	Condic. de ar 4500 Kcal/h
	2600
	Secadora de roupas
	3500 a 6000
	Condic. de ar 5250 Kcal/h
	2800
	Televisor
	70 a 300
	Condic. de ar 7500 Kcal/h
	3600
	Torneira elétrica
	2500 a 3700
2.5 Definição de Cargas em Áreas Comerciais e de Escritórios.
Em alguns casos algumas partes ou pavimentos específicos de um edifício residencial são utilizadas para fins comerciais. Para as instalações comerciais e industriais a NBR-5410 não estabelece critérios para definição de cargas. Deve-se então levar em conta a utilização do ambiente e a necessidade do cliente.
Para os cálculos de iluminação destas áreas, deve-se empregar vários métodos para determinar o tipo e a potência da iluminação adequada. Neste caso se destaca os métodos dos lumens, o método das cavidades zonais e o método ponto por ponto. A norma brasileira NBR-5410 sobre iluminação de interiores define os critérios a serem adotados, especificando os níveis de iluminação de acordo com a utilização do ambiente.
Para áreas pequenas, poderá ser adotada umas das tabelas citadas anteriormente.
Para previsão de tomadas de uso geral, pode-se adotar os seguintes critérios:
Escritórios comerciais ou similares com área de até 40 m² ou inferior: 1 tomada para cada 3 m², ou fração de perímetro; ou 1 tomada para cada 4 m², ou fração de área (adotar o que resultar ao maior número de tomadas).
Escritórios comerciais ou similares com área superior a 40 m²: 10 tomadas para os primeiros 40 m² e 1 tomada para cada10 m², ou fração de área restante.
Em lojas: 1 tomada para cada 30 m², ou fração de área, não computadas as tomadas que serão utilizadas em vitrines e a demonstração de aparelhos.
A potência a ser definida para uso geral em escritórios e lojas será de 200 VA.
3 Levantamento da Demanda 
De acordo com Geraldo Cavalin e Severino Cervelin: “Demanda é a soma das potências nominais de todos os aparelhos elétricos que funcionam simultaneamente, utilizada para o dimensionamento dos condutores dos ramais alimentadores, dispositivos de proteção, categoria de atendimento ou tipo de fornecimento e demais características do consumidor”.
3.1 Fatores para Levantamento da Demanda dos Apartamentos
O cálculo de demanda serve para o dimensionamento e especificação da entrada de energia, adequando uma categoria de atendimento (tipo de fornecimento) à respectiva carga (demanda) do consumidor.Para encontrar a demanda será necessário multiplicar o número de equipamentos a serem utilizados pela sua potência unitária e aplicar a esse resultado o fator de demanda correspondente.
De acordo com a concessionária CPFL Piratininga a demanda é obtida através da aplicação dos fatores de demanda informadas na tabela 2 do GED119, que será abaixo informada.
Tabela 4 – Fatores de Demanda para Aparelhos
Fonte: GED 119, 2016
Esse fator de demanda deverá ser encontrado para toda a edificação, ou seja, para os apartamentos, bem como para o setor administrativo. Primeiramente calcula-se a demanda dos apartamentos (iluminação, tomadas e equipamentos), em seguida repetimos o processo para o setor administrativo
3.2 Fatores para Levantamento de Carga e Demanda do Setor Administrativo
Será necessário prever as cargas dos setores administrativos como por exemplo, podemos citar os motores dos elevadores, as bombas para recalque d’água, bombas para drenagem de águas pluviais e esgotos, bomba para combate a incêndio, sistemas de aquecimento central etc. Estas cargas são de uso comum, chamadas de cargas do condomínio.
A definição da potência destas cargas depende de cada caso específico, geralmente é definida pelos fornecedores especializados, devendo o projetista prever a potência solicitada por eles. Após o levantamento das cargas do setor administrativo, deveram ser aplicados os fatores de demanda para iluminação, tomadas e equipamentos específicos, para determinar a demanda final do setor administrativo.
3.3 Fatores para Levantamento da Demanda Total da Edificação
Encontrada as demandas dos apartamentos e da administração, é necessário encontrar a demanda total da edificação para identificar qual o tipo de entrada que será necessário para atender o edifício.
Será necessário saber o conceito de Fator de Simultaneidade, pois a demanda encontrada dos apartamentos será multiplicada pelo coeficiente de simultaneidade de acordo com a quantidade de apartamentos, para assim encontrar a demanda total dos apartamentos.
Fator de Simultaneidade é a relação entre a demanda máxima do grupo de aparelhos pela soma das demandas individuais dos aparelhos do mesmo grupo, em um intervalo de tempo considerado, ou seja, é a coincidência das Demandas máximas dos aparelhos do grupo de carga, o fator de simultaneidade é sempre menor que 1. A concessionária CPFL Piratininga informa seus valores de simultaneidade na tabela 7 do GED 119, abaixo demonstrada.
Tabela 5 – Coeficientes de Simultaneidade
Fonte: GED 119, 2016
Importante ressaltar que para o setor administrativo não será necessário aplicar o coeficiente de simultaneidade.
Encontrado o valor da demanda dos apartamentos será necessário somar a referida com a demanda do setor administrativo. A partir dessa soma, encontramos a demanda total do centro de medição. 
3.4 Escolha do Tipo da Entrada de Energia
Como o projeto em questão trata-se de uma edificação de uso coletivo, obrigatoriamente será necessária uma entrada de energia Trifásica, sendo que para as unidades consumidoras poderão ser Monofásicos, Bifásicos ou Trifásicos.
A entrada poderá ser primária ou secundária e aérea ou subterrânea, de acordo com a necessidade do cliente. O GED119 informa todos os tipos de entrada que podem ser utilizados e apresenta os desenhos de cada tipo. Importante ressaltar que é a ANEEL que determina todos os parâmetros a serem obedecidos, com isso o GED referido é subordinado as normas da mencionada Agência Reguladora.
O GED119 descrimina entrada de serviço como sendo conjuntos de equipamentos, condutores e acessórios instalados a partir do ponto de conexão na rede da CPFL até a medição. É constituída pelo ramal de ligação e ramal de entrada.
O ponto de entrega é o local até o qual a CPFL se obriga a fornecer energia elétrica a consumidores em caráter permanente, com participação ou não nos investimentos necessários, conforme legislação e prática de atendimento de mercado da CPFL. 
No projeto em questão vamos usar a entrada de Serviço Aérea em tensão Secundária, que segundo o GED119:
“É o ponto de fixação do ramal de ligação no(s) isolador(es) fixo(s) na fachada do prédio ou poste particular, incluindo o conector, devendo estar situado no limite da via pública ou recuado no máximo a 1(um) metro do limite da propriedade do consumidor com a via pública. O ramal de ligação não poderá atravessar propriedade de terceiros”.
3.5 Localizar o Centro de Medição no Edifício
Com a especificação completa do centro de medição, é necessário localizá-lo dentro da edificação.
Caso o mesmo seja instalado junto ao poste ou coluna de concreto a entrada será do tipo aérea e poderão ser utilizados cabos de alimentação com isolação de PVC/750V.
Quando o centro de medição se localizar longe do ponto de entrega a entrada será subterrâneo e deverão ser utilizados cabos de alimentação com isolação tipo EPR/XLPR. 
É necessário instalar proteção por sistema DPS (dispositivo de proteção contra surtos) para esse tipo de instalação.
A localização do centro de medição deverá ser avaliada caso a caso, o projetista deve escolher de acordo com a necessidade e viabilidade do projeto.
4 CÁLCULOS
Nesse capítulo será abordado vários tipos de cálculos, dimensionamentos, sempre com uma prévia explanação do assunto. 
4.1 Levantamento de Carga
Esse é o primeiro passo para iniciarmos o nosso projeto. Vamos dimensionar a carga elétrica de cada apartamento, seguindo o passo a passo mostrado no capítulo 2
Nessa etapa definiremos a iluminação, tomadas e equipamentos que serão utilizados no apartamento.
Vamos iniciar com a iluminação do apartamento, de acordo com a tabela abaixo:
Tabela 6 – Levantamento da carga de iluminação
	Dependência
	Dimensões
	Iluminação (Led)
	 
	Área m²
	Perímetro (m)
	Nº de Pts
	Pot.Unit.(W)
	Pot.Total (W)
	Dormitório
	9,36
	12,4
	1
	36
	36
	Suíte
	9,9
	12,7
	1
	36
	36
	Banheiro Suíte
	3,12
	6,24
	1
	36
	36
	Cozinha
	7,6
	11,6
	1
	36
	36
	Banheiro Social
	3,12
	6,24
	1
	36
	36
	Sala
	18,4
	19,2
	2
	36
	72
	Sacada
	5,85
	9,7
	1
	36
	36
	Lavanderia
	2,9
	6,9
	1
	36
	36
	Total
	60,25
	84,98
	9
	 
	324
Também é necessário elencar as tomadas de uso geral (T.U.G), bem como as tomadas de uso especial (T.U.E), as quais foram devidamente elencadas na tabela abaixo:
Tabela 7 – Levantamento da carga de T.U.G e T.U.E
	Dependência
	T.U.G
	T.U.E
	 
	Nº Pts
	Pot.Unit. (VA)
	Pot.Total (VA)
	Nº Pontos
	Pot.Unit. (VA)
	Pot.Total (VA)
	Dormitório
	3
	100
	300
	 
	 
	 
	Suíte
	3
	100
	300
	 
	 
	 
	Banheiro Suíte
	1
	100
	100
	1 
	600
	600
	Cozinha
	1
	100
	100
	2
	600
	1200
	Banheiro Social
	1
	100
	100
	 
	 
	 
	Sala
	4
	100
	400
	 
	 
	 
	Sacada
	1
	100
	100
	 
	 
	 
	Lavanderia
	0
	0
	0
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	Total
	14
	 
	1.400
	3
	 
	1800
Finalizada a parte da iluminação e das tomadas e necessário também informar os equipamentos a serem utilizados nos equipamentos, conforme tabela abaixo:
Tabela 8 – Levantamento da carga dos demais equipamentos
	Dependência
	 
	 
	 
	 
	 
	Chuveiro
	Ar Condicionado
	Lavadora
	Microondas
	Potência (w)
	5.400
	900
	1000
	1500
	Dormitório
	 
	 
	 
	 
	Suíte
	 
	1
	 
	 
	Banheiro Suíte
	1
	 
	 
	 
	Cozinha
	 
	 
	 
	1
	Banheiro Social
	1
	 
	 
	 
	Sala
	 
	 
	 
	 
	Sacada
	 
	 
	 
	 
	Lavanderia
	 
	 
	1
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	Total (W)
	10.800
	900
	1.000
	1.500
Identificadas todas as cargas elétricas necessárias, basta somar para totalizar a carga total, sendo ela:
Tabela 9 – Soma de todas as cargas
	 
	Potência (W)
	Iluminação
	324
	T.U.G
	1.400
	T.U.E
	1.800
	Equipamentos
	14.200
	Total (W)
	17.724
De acordo com a tabela 1A do GED13 da CPFL, verificamos que a carga encontrada de 17.724W, enquadra-se na categoria B1 para dimensionamento do ramal de entrada dos apartamentos. 
Em razão da categoria de fornecimento B1, já podemos identificar os cabos do ramal de entrada dos apartamentos, bem como o disjuntor de proteção dos mesmos, de acordo com a tabela 1A do GED13 da CPFL.
Com isso, vamos utilizar circuitos bifásicos, com cabos de 16mm2 e disjuntoresbipolares de 63A.
Finalizada a carga dos apartamentos, é chegada a hora de repetir o processo para a área administrativa do edifício.
Tabela 10 – Cargas da área administrativa
	Qtd.
	Descrição
	Pot. Individual (Watts)
	Pot. Total (KW)
	FD (Fator de demanda)
	Demanda(kva)
	40
	Lamp. Inc. 
	100
	4
	0,75
	3
	25
	Tomada tug 
	100
	2,5
	0,75
	1,88
	6
	Tomada esp. 
	600
	3,6
	0,75
	2,7
	1
	Motor Bifásico (Portão Elétrico)
	1.140
	1,14
	0,73
	1,56
	1
	Chuveiro
	5.400
	5,4
	1
	5,4
	1
	Bomba (B. Inc) 3ϕ 10cv
	8.890
	8,9
	0,77
	11,54
	 
	TOTAL
	 
	25,54
	 
	26,08
De acordo com a tabela 1A do GED13 da CPFL, verificamos que a carga encontrada de 25,54KW e demanda de 26,08KVa, enquadra-se na categoria C2 para dimensionamento do ramal de entrada do setor administrativo do edifício. 
Em razão da categoria de fornecimento C2, podemos identificar os cabos do ramal de entrada do setor administrativo, sendo ele trifásico de 25mm2.
Nesse momento iremos calcular a demanda do Centro de Medição, para isso será necessário estimar a demanda de iluminação e tomada e dos equipamentos.
No caso do cálculo de iluminação e tomada, vamos utilizar a norma da CPFL, o GED 119, o qual determina que deve ser aplicado um padrão de 5 Watts por m² para essa finalidade (residencial) ficando da seguinte maneira:
Tabela 11 – Cálculo de iluminação e tomadas (GED 119)
	Qtde aptos (A)
	Área m² (B)
	Potência por m² (watts) (C)
	Total (A) x (B) x (C)
	16
	60
	5
	4,8
	
	
	Total (KVA)
	4,8
Encontrada a demanda de iluminação e tomada, vamos calcular a demanda de todos os equipamentos instalados nos apartamentos da edificação, de acordo com a tabela 2 GED119.
Tabela 12 – Demanda dos equipamentos
	Quant.
	Descrição
	Pot. Indiv.
(kw)
	Pot. Total (KW)
	FD
	Demanda
(kva)
	32
	Chuveiros
	5,4
	172,8
	0,26
	44,93
	16
	Ar Cond.
	0,9
	14,4
	0,86
	15,14
	16
	Lavadora
	1
	16
	0,42
	6,72
	16
	Microondas
	1,5
	24
	0,26
	6,24
	
	
	
	
	Total (KVA)
	73,03
OBS: Para o cálculo de demanda das unidades de ar condicionado utilizaremos a potência em VA dos aparelhos, no caso 1,1KVa, conforme orientação da CPFL.
Determinadas as demandas referentes a iluminação e tomadas, bem como dos equipamentos e do setor administrativo, iremos encontrar agora a demanda total da edificação.
Importante mencionar que deverá ser aplicado o coeficiente de simultaneidade conforme tabela 7 do GED119 da CPFL, exclusivamente para os apartamentos, conforme tabela abaixo:
Tabela 13 – Demanda total da edificação
	Descrição
	Pot. (Kw)
	Iluminação/Tomada
	4,8
	Equipamentos
	73,03
	Total (kva)
	77,83
	Fator Simultaneidade
	0,89
	Total (kva)
	69,27
	Demanda ADM
	26,08
	Total final (KVA)=
	95,35
Identificada a demanda total da edificação, será necessário dimensionar os cabos a serem utilizados na entrada do centro de medição, sendo eles, três cabos para fase, um para neutro, uma vez que a configuração a ser utilizada é obrigatoriamente trifásica.
Calcularemos agora a corrente (A) de demanda do centro de medição, sendo ela: 
I = P____
V√3
I = 95,35__= 251 A
220√3
Fonte: ensinandoeletrica, 2019
Sendo:
I: Corrente em Amperes
P: Potência em Watts
V: Tensão em Volts
Determinada a corrente de fase, iremos até a tabela 11 do GED119 da CPFL para dimensionar os cabos de entrada.
Nesse caso, vamos utilizar o método de instalação 2 da referida tabela por se tratar de condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto aparente de seção circular sobre parede ou espaçado desta menos de 0,3 vez o diâmetro do eletroduto ou eletroduto circular embutido em alvenaria. 
Observando a mencionada tabela, podemos identificar que temos duas opções de cabos, podemos utilizar um cabo de 150mm2 com isolação de PVC 70°C ou um cabo de 95 mm2 com isolação 0,6/1Kv EPR/XLPE.
Para o projeto em questão escolhemos utilizar o cabo de 95mm2 com isolação 0,6/1Kv EPR/XLPE, por ser mais fino, facilitando a utilização.
Por fim, a concessionária CPFL em sua norma especifica que as bitolas dos condutores fases e neutros devem ser iguais, com isso o cabo neutro também será de 95mm2. 
4.2 Cálculo de Queda de Tensão
Dimensionado os condutores, é necessário verificar a distância do ponto de entrega da concessionária até a entrada do centro de medição. Nesse projeto a distância é de 8 metros.
Consultaremos agora a catálogo do fabricante do condutor, para identificar a queda de tensão a ser utilizada no cabo 95mm2. Tendo em vista que o valor do fator de queda de tensão do cabo é padronizado por norma, vamos utilizar o valor de 0,43 para o cabo de 95mm2.
No poder dessas informações vamos iniciar o cálculo da queda de tensão, ou seja, vamos identificar a perda de energia entre o ponto de entrega e o centro de medição.
O cálculo será da seguinte maneira:
ΔE% = 100 * (l * I * K)
 V
ΔE% = 100 * (0,008 * 251 * 0,43) = 0,39%
220
Fonte: ensinandoeletrica, 2019
Onde:
ΔE% = Percentual de queda de tensão do trecho
l: comprimento do cabo em km
I: Corrente em Ampères
K: Fator de queda de tensão do cabo
V: Tensão em Volt
Tabela 14 – Queda de tensão nos condutores
	Trecho
	Cabos por fase
	Comprimento (em km)
	Fator do cabo (para fator de potência >= 92%)
	Demanda
	Corrente (Amperes)
	Valor em %
	
	
	
	
	(KVA)
	
	
	Poste até caixa de medição
	1
	0,008
	0,43
	95,35
	251
	0,39
Identificado o cálculo de queda de tensão, verificamos que o mesmo está de acordo com a especificação da concessionária CPFL que admite uma queda de tensão máxima de 3%.
4.3 Cálculo do Disjuntor
Para determinar qual o disjuntor a ser utilizado no centro de medição, devemos levar em consideração a demanda dos apartamentos, descartando a demanda da área administrativa, pois este será instalado depois do circuito administrativo, em razão da bomba de incêndio, a qual não pode ser desligada por esse dispositivo em caso de incêndio.
O cálculo do disjuntor será em função da corrente da demanda dos apartamentos, conforme demonstrado abaixo:
P: 69,27KVa
V: 220V
I = P____
V√3
 I = 69,27__ = 182,3 A
220√3
Fonte: ensinandoeletrica, 2019
Sendo:
I: Corrente em Ampères
P: Potência em Watts
V: Tensão em Volts
Encontrada a corrente a qual o disjuntor deverá suportar, ou seja, 182,3A, é necessário verificar qual o valor comercial do disjuntor a ser utilizado, esse valor também é encontrado no GED 119 da CFFL, vide abaixo. Nesse caso, o disjuntor termomagnético a ser utilizado é o de 200A. 
“DISJUNTOR TERMOMAGNÉTICO
CORRENTES NOMINAIS PADRONIZADAS (A):
100 -125 - 150 – 160 - 175 - 200 - 225 - 250 - 300 - 350 - 400 - 450 - 500 – 600”
4.4 Cálculo do Barramento dos Apartamentos
Nesse momento vamos dimensionar o barramento a ser utilizado após o disjuntor termomagnético, o qual protege os apartamentos.
Para dimensionar esse barramento, será levado em consideração a corrente de demanda acima determinada, ou seja, 182,3A.
Observando a tabela 12 do GED119 da CPFL, identificamos que para suportar uma corrente de 182,3A, é necessário um barramento retangular de cobre de 31,8mm X 6,4mm, ou 1.1/4” X 1/4”.
4.5 Cálculo do Barramento de Entrada
Esse cálculo segue exatamente o raciocínio acima, porém acrescentado a demanda da área administrativa, ou seja, considera-se a demanda total da edificação, qual seja, 95,35KVa.
Vamos utilizar a corrente de demanda da edificação, encontrada no capítulo 4, sendo ela de 251A.
Seguimos com o mesmo procedimento utilizado acima, ou seja, verifica-se na tabela 12 do GED119 da CPFL qual o barramento retangular de cobre necessário para suportar a corrente de 251A, sendo ele de 31,8mm X 6,4mm, ou 1.1/4” X 1/4”, coincidentemente o mesmo do tópico anterior, uma vez eles encontram-se na mesma faixa de corrente.
4.6 Cálculo do Poste de Entrada
O poste será utilizado com a finalidade de sustentar a tubulação/fiação de entrada, a qual fará a interligação do ponto de entrega da concessionária até o disjuntor de entrada do centro de medição.
Esse poste deverá atender ao esforço mecânico solicitado no topo do mesmo, conforme tabela 18 do GED119 da CPFL abaixo:
Tabela 15 –Especificação do poste de entrada
	Demanda Calculada (Kva)
	Poste de Concreto ou Coluna/Poste Moldado daN (mínimo)
	76<D<=150
	400
	150<D<=400
	700
Fonte: GED 119, 2016
De acordo com demanda no edifício de 95,35KVa, identificamos que será necessário um poste de 400daN para a entrada aérea.
Outrossim, os valores comerciais do poste de entrada são de 90daN, 200daN e 300daN, ou seja, o valor necessário para suportar a fiação de entrada do ramal de entrada edifício em questão não está adequado ao valor comercial. Dessa forma será necessário fundir o poste no local, para atingir o esforço de 400daN, sendo necessário a apresentação da ART de Projeto e Execução, devendo esta obrigatoriamente ser emitida por um engenheiro civil ou arquiteto.
5 Elaboração do Projeto Elétrico
Finalizado todos os cálculos, é necessário apresentar para a análise da concessionária a planta com o projeto detalhado em formado DWG (AutoCad), a qual deverá obrigatoriamente conter os seguintes itens:
· Diagrama Unifilar;
· Croqui de localização com referência elétrica;
· Faseamento das unidades consumidoras;
· Notas Construtivas informando as orientações (desenhos) da concessionária a serem seguidas;
· Dados do cliente e responsável técnico pelo projeto.
Segue abaixo desenho do diagrama unifilar:
Figura 1 - Diagrama unifilar do quadro de medição
Fonte: Própria autoria.
Figura 2 – Relação de fases.
Fonte: Própria autoria.
Figura 3 - Croqui
Fonte: Própria autoria.
Finalizada a planta com todos os cálculos e dimensionamentos dos componentes do centro de medição, inicia-se a fase de cadastramento do projeto no site da CPFL, bem como emissão de ART, procedimentos estes já devidamente descritos no capítulo 7 do presente projeto.
5.1 Cabos
O dimensionamento dos condutores (fios) necessita de uma análise detalhada das condições da instalação e principalmente da carga a ser suprida. Um fio mal dimensionado é um problema grave, uma vez que pode ocasionar em incêndio, colocando em risco a vida dos moradores do prédio. 
Para tornar possível esse dimensionamento é necessário avaliar os seguintes fatores: tensão nominal, frequência nominal, potência ou corrente da carga a ser suprida, fator de potência da carga, tipo de sistema (monofásico, bifásico ou trifásico), método de instalação dos condutores, natureza da carga e distância da carga ao ponto de suprimento e corrente.
A grande maioria das instalações de baixa tensão utilizam o cobre como elemento condutor, pois o alumínio tem uso restrito devido a dificuldade de se assegurar uma boa conexão com os terminais dos aparelhos consumidores.
Esses referidos fios de cobre são isolados com diferentes tipos de compostos isolantes, podem ser PVC, XLPE, EPR, entre outros. Para saber qual o mais indicado, é necessário realizar um estudo caso a caso.
São chamados de condutores isolados quando possuem uma camada isolante, sem capa de proteção, de outro modo que os fios unipolares também possuem uma camada isolante, porém com capa de proteção.
O dimensionamento, ou seja, a seção mínima dos condutores da Fase, devem respeitar simultaneamente três critérios, sendo eles: capacidade de condução de corrente, limite de queda de tensão e capacidade de condução de corrente de curto-circuito por tempo limitado.
Já no caso do condutor neutro, são aplicáveis a seguinte regra:
- Possuir a mesma seção que os condutores de fase em circuitos monofásicos ou bifásicos, no caso de circuitos trifásicos apenas quando os condutores de fase forem superiores a 25 mm². Especificamente para a concessionária CPFL Piratininga, as bitolas dos condutores fases e neutro devem ser iguais.
Para determinar a corrente do cabo utilizamos as seguintes fórmulas:
- Sistemas Monofásico e Bifásico:
Ip = _____Pn_____ 
 V * CosΦ
- Sistemas Trifásico:
Ip = _____Pn_____ 
 √3 V * CosΦ
Fonte: ensinandoeletrica, 2019
Legenda:
Ip: Corrente de demanda do projeto em Amperes;
Pn: Potência de demanda do projeto em KVA
V: Tensão de operação
CosΦ: Fator de potência (estabelecido pela concessionária: CPFL 0.92)
Após encontrar as correntes a serem utilizadas nos cabos, é necessário consultar tabelas específicas dos fabricantes para escolher o cabo adequado. A concessionária CPFL, em sua instrução normativa GED119, utiliza a tabela 6 abaixo explanada para realizar o dimensionamento adequado.
Tabela 16 – Ampacidade de Condutores Isolados e cabos Unipolares de cobre em baixa tensão (3 Condutores Carregados)
Fonte: NBR-5410, 2004
Para se direcionar na tabela acima é preciso identificar qual a forma de instalação dos condutores, conforme orientação do GED119 abaixo:
“Métodos de Instalação:
(1) Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido
em parede termicamente isolante.
(2) Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto aparente de seção circular
sobre parede ou espaçado desta menos de 0,3 vez o diâmetro do eletroduto ou
eletroduto circular embutido em alvenaria.
(3) Cabos unipolares em eletroduto/duto diretamente enterrado e/ou envelopado em
concreto (instalação subterrânea).
(4) Cabos unipolares espaçados ao ar livre (fixação direta).”
5.2 Tubulação de Entrada
Essa tubulação acomoda o ramal de entrada da edificação. Ela será o ponto de ligação entre o centro de medição e a concessionária, ou seja, toda energia elétrica que irá alimentar o prédio passará por essa tubulação, por isso se faz tão importante.
A tubulação deverá conter todas as fases e o condutor neutro do sistema, ou seja, para calcular esses valores teremos será utilizado como referência os cálculos dos cabos dos condutores realizados anteriormente.
Para realizar o cálculo adequado da tubulação deve-se utilizar a fórmula abaixo transcrita:
Dmin = √ (Dcabo2 x n)
 T
Fonte: ensinandoeletrica, 2019
Legenda:
Dmin: diâmetro do eletroduto
Dcabi: diâmetro do cabo
n: número de cabos
T: taxa de ocupação
Os dados referentes a diâmetro do cabo e taxa de ocupação deverão ser retirados de tabelas específicas dos fabricantes.
5.3 Barramentos
De posse da corrente de demanda do centro de medição, é necessário identificar o barramento adequado conforme tabela 12 do GED119, abaixo transcrita:
Tabela 17 – Barramentos de baixa tensão
Fonte: GED119, 2016
Figura 4 - Barramentos
Fonte: Quadrivale, 2019
5.4 Disjuntores
Frequentemente os condutores de uma ligação de baixa tensão são solicitados por sobrecarga, corrente de curto-circuito, sobre tensões, que são correntes e tensões acima dos valores projetados. Por essa razão é necessário limitar essas grandezas instalando dispositivos de proteção, nesse caso, disjuntores. Serão instalados disjuntores de proteção tanto no centro de medição, quanto nos apartamentos.
De acordo com João Mamede Filho “São prescrições básicas contra as correntes de sobrecarga nas instalações elétricas:
- é necessária a aplicação de dispositivos de proteção para interromper as correntes de sobrecarga nos condutores dos circuitos, de sorte a evitar o aquecimento da isolação, das conexões e de outras partes contíguas do sistema além dos limites previstos por norma;
- Os dispositivos de proteção contra sobre correntes de sobrecarga devem ser localizados nos pontos do circuito onde haja uma mudança qualquer que caracteriza uma redução no valor da capacidade de condução de corrente nos condutores. Esta mudança pode ser caracterizada por uma troca de seção, alteração da maneira de instalar, alteração no número de cabos agrupados ou na natureza da isolação”.
O disjuntor de proteção do centro de medição deverá ser dimensionado utilizando-se como referência a corrente de demanda, e de curto-circuito do mesmo.
 Esse dimensionamento deve ser elaborado com muita responsabilidade, pois caso o cálculo esteja consideravelmente errado para baixo, o disjuntor vai desarmar rotineiramente nem necessidade, ao passo que se o dimensionamento for calculado consideravelmente errôneo para cima, pode gerar sério risco, pois poderá passar uma corrente superior a admissível pelo cabo em questão, colocandoem risco toda a instalação.
Para escolher o disjuntor de proteção do centro de medição conforme o dimensionamento é necessário consultar os valores comerciais existentes, sendo eles:
Correntes Nominais Padronizadas (A):
100 - 125 - 150 - 160 - 175 - 200 - 225 - 250 - 300 - 350 - 400 - 450 - 500 – 600.
Figura 5 - Disjuntores
Fonte: Copafer, 2019
5.6 Critério do Limite de Queda de Tensão
A passagem de corrente elétrica nos condutores de uma instalação elétrica, provoca uma queda de tensão, sendo que esta deve estar dentro de determinados limites estabelecidos em norma, para não prejudicar o funcionamento dos equipamentos de utilização ligados aos circuitos terminais. 
De acordo com Domingos Leite Lima Filho: “Os efeitos de uma queda de tensão acentuada nos circuitos alimentadores e terminais de uma instalação levam os equipamentos a receber, em seus terminais, uma tensão inferior aos valores nominais. Isso é prejudicial ao desempenho dos equipamentos que, além de não funcionarem satisfatoriamente (redução de iluminância em circuitos de iluminação, redução de torque ou impossibilidade de partida de motores), podem ter a vida útil reduzida”.
A norma que estabelece as faixas nominais de tensão dos sistemas elétricos é a NBR-5410, conforme comprova tabela 8 abaixo:
Tabela 18 – Faixas Nominais de Queda de Tensão
Fonte: NBR-5410, 2004
A referida norma também estabelece os valores percentuais máximos admissíveis para queda de tensão, em função do valor da tensão nominal, para os diversos tipos de instalação e cargas. Segue abaixo item 6.2.7.1 da NBR-5410: 
“6.2.7.1 Em qualquer ponto de utilização da instalação, a queda de tensão verificada não deve ser superior aos seguintes valores, dados em relação ao valor da tensão nominal da instalação:
a) 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT, no caso de transformador de propriedade da(s) unidade(s) consumidora(s);
b) 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT da empresa distribuidora de eletricidade, quando o ponto de entrega for aí localizado;
c) 5%, calculados a partir do ponto de entrega, nos demais casos de ponto de entrega com fornecimento
em tensão secundária de distribuição;
d) 7%, calculados a partir dos terminais de saída do gerador, no caso de grupo gerador próprio.”
Importante frisar que esses limites de queda de tensão são válidos quando a tensão nominal dos equipamentos utilização previstos for coincidente com a tensão nominal da instalação. 
Outrossim, nos casos das alíneas a), b) e d), quando as linhas principais da instalação tiverem um comprimento superior a100 m, as quedas de tensão podem ser aumentadas de 0,005% por metro de linha superior a 100 m, sem que, no entanto, essa suplementação seja superior a 0,5%.
Apesar da NBR-5410 determinar esses limites máximos de queda de tensão, existem concessionárias que estabelecem percentuais ainda mais rigorosos. No caso da CPFL, que é a concessionária da região de Sorocaba, o cálculo de queda de tensão máximo admissível entre o ponto de entrega e o centro de medição é de 3%, de acordo com o GED119.
5.7 Dimensionamento da Queda de Tensão 
Para efetuar o dimensionamento da queda de tensão são necessários os seguintes dados: maneira de instalar o circuito, material do eletroduto (magnético ou não-magnético), tipo do circuito (monofásico ou trifásico), corrente de projeto, fator de potência, comprimento do circuito, tipo de isolação do condutor, tensão do circuito e queda de tensão (%) admissível.
O cálculo da queda de tensão unitária é obtido por meio da seguinte expressão:
Fonte: ensinandoeletrica, 2019
Legenda:
ΔVunit: queda de tensão unitária 
e(%): queda de tensão admissível estabelecido pela norma/concessionária;
V: tensão do circuito, em Volts;
Ip: Corrente de projeto em Amperes;
I: Corrente nominal
Encontrada a queda de tensão unitária, o próximo passo é a escolha do condutor, entrando nas tabelas de queda de tensão para condutores que apresentam condições de instalações e a bitola nominal do condutor correspondente.
Para circuitos com várias cargas distribuídas, é preciso calcular a queda de tensão trecho a trecho, ou aplicar o Método Simplificado watts /metros. Esse método considera apenas a resistência ôhmica dos condutores, não considerando a reatância indutiva, que influi na queda de tensão.
Segue fundamento do método:
a-) A queda de tensão percentual pode ser expressa por:
 * 100
Fonte:mundodaeletrica, 2019
b-) Para circuitos a dois condutores: 
 
Fonte:mundodaeletrica, 2019
c-) Substituindo I e R na primeira equação, teremos: 
Fonte:mundodaeletrica, 2019
Por fim, concluímos:
Fonte:mundodaeletrica, 2019
Essa equação final é utilizada para a elaboração das tabelas de Soma dos Produtos Potências (Watts) x Distâncias (m), abaixo transcritas.
Tabela 19 – Tabela Porcentagem Queda de Tensão 110V
	Condutor série métrica (mm²) S
	% de queda de tensão
	
	1%
	2%
	3%
	4%
	
	Ʃ (Pwatts X ℓ (m)
	1,5
	5263
	10526
	15789
	21052
	2,5
	8773
	17546
	26319
	35092
	4
	14036
	28072
	42108
	56144
	6
	21054
	42108
	63162
	84216
	10
	35090
	70100
	105270
	140360
	16
	56144
	112288
	168432
	224576
	25
	87725
	175450
	263175
	350900
Tabela 20 – Tabela Porcentagem Queda de Tensão 220V
	Condutor série métrica (mm²) S
	% de queda de tensão
	
	1%
	2%
	3%
	4%
	
	Ʃ (Pwatts X ℓ (m)
	1,5
	21054
	42108
	63163
	84216
	2,5
	23090
	70180
	105270
	140360
	4
	56144
	112288
	168432
	224576
	6
	84216
	168432
	253648
	336864
	10
	140360
	280720
	421080
	561440
	16
	224576
	449152
	673728
	898304
	25
	350900
	701800
	1052700
	1403600
Para a apresentação de projetos junto a concessionária CPFL Piratininga, devemos fazer o cálculo da queda de tensão entre o ponto de entrega de energia elétrica até o centro de medição e este deverá apresentar valores inferiores a 3%.
Para este procedimento utilizaremos a formula abaixo:
Fonte:mundodaeletrica, 2019
Legenda:
ΔV(%) = Queda de tensão em porcentagem.
ℓ = Comprimento do cabo em Km.
I = Corrente de demanda.
k = Fator de queda do cabo (informado na tabela de cabos dos fabricantes).
Tabela 21 - Queda de tensão dos cabos
Fonte: sil.com.br, 2018
Caso o cálculo efetuado apresente valores superiores ao estipulado, é necessário aumentar a bitola dos cabos, ou o número de circuitos de forma a atender as exigências fixadas em norma.
5.8 Aterramento do Condutor Neutro
Para concluir a instalação do centro de medição deverá ser feito o aterramento do condutor neutro.
De acordo com Julio Niskier e Macintyre, 2013:
“Em cada edificação, junto ao gabinete de medição e/ou proteção geral de entrada, como parte integrante da instalação, é obrigatória a construção de malha de terra, constituída de uma ou mais hastes interligadas entre si por condutor de cobre nu de bitola mínima 25 mm2 (no solo), à qual deverão ser permanentemente interligados o condutor de aterramento do neutro do ramal de entrada e o condutor de proteção”.
O GED119 determina as condições mínimas necessárias para o sistema de aterramento, sendo elas:
- As hastes de aterramento devem ter comprimento mínimo de 2,40 metros, sendo aceitos os seguintes tipos: 
* cantoneira de aço zincado, 25 mm x 25 mm x 5 mm; 
* haste de aço zincado de diâmetro de 5/8” (16 mm); 
* haste de aço revestido de cobre ou haste de cobre de diâmetro de 5/8” (16 mm); 
- As conexões haste-cabo devem ser feitas com conexão mecânica (conectores ou grampos adequados) ou com solda exotérmica. Conexões mecânicas embutidas no solo devem ser protegidas contra corrosão, através de caixa de inspeção com diâmetro mínimo de 250 mm que permita o manuseio de ferramenta. Esta exigência não se aplica a conexões entre peças de cobre ou cobreadas, com solda exotérmica.
Para realizar a instalação do aterramento é necessário observar o desenho 20 do GED119 e utilizar cabos de cobre nu 50 mm2 para a interligação dos extremos do barramento do neutro e a haste de aterramento.
O valor de aterramento deverá seguir as resistências ôhmicas de acordo com as normas vigentes.
Figura 6 -Sistema de Aterramento
Fonte: GED 119, 2016
5.9 Anotação de Responsabilidade Técnica (ART) 
De acordo com o CREA, “A ART é um instrumento indispensável para identificar a responsabilidade técnica pelas obras ou serviços prestados por profissionais ou empresas. A ART assegura à sociedade que essas atividades técnicas são realizadas por um profissional habilitado”. Ou seja, a função da ART é defender a sociedade, além de proporcionar segurança técnica e jurídica para quem contrata e é contratado. 
 A necessidade da ART veio com a publicação da Lei n° 6.496/77, estabelecendo esta que todos os contratos referentes à execução de serviços ou obras de Engenharia, Agronomia, Geologia, Geografia ou Meteorologia deverão ser objeto de anotação no Conselho Regional de Engenharia e Agronomia (Crea).
A Resolução nº 1.025, de 2009, do Confea, estabelece que fica sujeito à ART no Crea em que a circunscrição for exercida as respectivas atividades:
•    todo contrato referente à execução de obras ou prestação de serviços relativos às profissões vinculadas à Engenharia, Agronomia, Geologia, Geografia ou Meteorologia; e
•    todo vínculo de profissional com pessoa jurídica para o desempenho de cargo ou função que envolva atividades para as quais sejam necessários habilitação legal e conhecimentos técnicos nas profissões mencionadas.
Outra relevante função do registro da ART é a possibilidade do profissional construir um acervo técnico, agregando valor e reconhecimento no mercado de trabalho, bem como o resguarda em eventuais litígios judiciais. O profissional pode obter a Certidão de Acervo Técnico-CAT, que certifica, para os efeitos legais, que consta dos assentamentos do Crea a anotação das atividades técnicas executadas ao longo de sua vida profissional.
A Anotação é feita por meio de um formulário eletrônico, disponível no site do Crea, no presente caso, CREA/SP. No formulário são declarados os principais dados do contrato firmado entre o profissional e seu cliente (no caso de profissional autônomo), ou ainda entre o contratado e o contratante (no caso de profissional com vínculo empregatício).
6 RESUMO DO PROCESSO 
1- Dimensionar cargas dos apartamentos e administração e verificar qual a categoria de atendimento conforme Tabela 1A do GED13, com definições dos cabos e disjuntores a serem utilizados;
2- De posse destas informações devemos calcular a demanda do centro de medição;
3- Para os apartamentos devemos utilizar 5 Watts/m2 por unidade para encontrar a demanda de iluminação e tomada;
4- Para os equipamentos devemos aplicar a tabela 2 do GED119, onde será informada os fatores de demanda correspondentes de acordo com o número de unidades;
5- Devemos somar as demandas referentes a iluminação e tomadas com as dos apartamentos;
6- A essa soma é preciso aplicar o coeficiente de simultaneidade conforme tabela 7 do GED119.
7- Esse mesmo procedimento de cálculo de demanda deverá ser efetuado na administração, porém utilizando a Tabela 1 do GED119 para o cálculo de iluminação e tomada;
8- Somar as demandas dos apartamentos e da administração, para assim encontrar o valor final do centro de medição. 
9- De posse dessa demanda final calcula-se a corrente de demanda e determinam-se as tubulações, os barramentos, a fiação e os disjuntores de proteção a serem utilizados, bem como o correspondente cálculo da queda de tensão.
7 DOCUMENTAÇÃO NECESSÁRIA
Concluídos todos os cálculos referentes a entrada de energia, bem como a emissão dos documentos necessários para a inserção do projeto no sistema da concessionária, é hora de efetuar o cadastro do referido projeto, solicitando análise técnica com o objetivo de aprovação do mesmo.
Como se trata de um projeto que será executado na cidade de Sorocaba, o cadastro será baseado na concessionária que atende a região, CPFL Piratininga.
Primeiramente é necessário o profissional responsável pela execução do projeto ser devidamente cadastrado no portal da CPFL, e após iniciar o cadastro do projeto, no campo “Projetos Particulares”.
Os documentos necessários para solicitar análise de um projeto são:
- ART da elaboração do projeto;
- Carta de apresentação do engenheiro responsável;
- Memorial de cálculo elétrico;
- Carta de apresentação do projeto;
- Carteira do CREA do profissional digitalizada;
- Projeto em formato AutoCad (com diagrama unifilar).
Os referidos documentos estão demonstrados no capítulo Anexos do presente estudo.
7.1 Procedimento para Cadastro de Projeto na CPFL
Para facilitar o entendimento segue procedimento passo a passo para efetuar o cadastro.
1- Criar um projeto;
2- Selecionar a Concessionária da Região - Piratininga;
3- Escolher o tipo de entrada (Baixa/Média Tensão) – Baixa tensão Ligação nova edifício coletivo;
4- Selecionar o município da execução do projeto – Sorocaba;
5- Preencher o formulário com as informações técnicas/elétricas da Edificação:
a-) Título do projeto;
b-) Nome do Edifício;
c-) Data prevista para ligação:
d-) Carga total da administração;
e-) Demanda total da administração;
f-) Escolher data de vencimento da conta de energia;
g-) Quantidade de unidade (1) de apartamentos;
h-) Carga de cada apartamento;
i-) Tipo de Fornecimento dos Apartamentos;
j-) Quantidade de unidade (2) de administração;
k-) Carga de cada administração; 
l-) Tipo de Fornecimento da Administração;
m-) Informar demanda total do Centro de Medição;
6- Discriminar o tipo de cliente (pessoa física ou jurídica);
7- Informar os dados da ART (número e data);
8- Informar contato comercial do cliente (Cliente/Profissional Responsável/Outro contato);
9- Informar endereço da instalação;
10- Confirmar endereço do cliente e correspondência;
11- Confirmar todos os dados cadastrados anteriormente;
12- Anexar os documentos acima mencionados para análise.
Após o cadastro do projeto, será gerado o número da atividade referente ao referido projeto. Durante todo o curso de aprovação e ligação o projeto será identificado com esse número. 
7.2 Acompanhamento da Aprovação do Projeto
Após o cadastro do projeto, o profissional pode acompanhar o andamento do processo de aprovação no site da CPFL, no campo “Projetos Particulares”.
Normalmente a concessionária efetua a análise em aproximadamente 30 (trinta) dias.
7.3 Projeto Reprovado pela Concessionária
Caso o projeto não seja aprovado pela concessionária, o profissional poderá solicitar correção, retirando os arquivos que estão em desconformidade com análise, e os inserindo novamente da maneira conforme. 
Após as correções o projeto e enviado para uma nova análise da concessionária.
7.4 Projeto Aprovado pela Concessionária 
Caso o projeto seja aprovado, inicia-se a nova etapa, de solicitação de orçamento dos serviços de rede a serem executados caso seja necessário.
Isso ocorre pois, com a inserção de nova demanda na rede da concessionária poderá causar distúrbios e sobrecarga. A própria concessionária irá realizar essa análise.
O processo de aprovação do orçamento poderá demorar até 30 (trinta) dias.
Caso a rede suporte o acréscimo de demanda necessário será liberada a etapa de solicitação de inspeção do centro de medição. Em caso da rede não suportar a demanda será enviado um orçamento dos serviços a serem executados, podendo gerar ou não contribuição financeira para o cliente. 
Importante ressaltar que se houver serviços na rede, o prazo máximo de conclusão será de 105 (cento e cinco) dias úteis e não poderá ser solicitada a inspeção antes da conclusão do mesmo. 
7.5 Solicitação de Inspeção do Centro de Medição
Terminada toda a etapa anterior, poderá ser solicitada a inspeção do centro de medição. 
Nessa fase será necessário anexar a ART de execução do centro de medição, bem como uma solicitação de inspeção de acordo com o modelo disponível no GED4732 da CPFL.
Após a solicitação de inspeção, o cliente aguardará por uma vistoria técnica dos profissionais da concessionária no centro de medição, que deverá estar totalmente concluído.
Nessa vistoria a concessionária fará um check-list dos itens obrigatórios para aprovação. Faz parte desse check-listos itens abaixo elencados:
Caso a inspeção seja reprovada, a concessionária irá informar as desconformidades com o projeto, devendo o profissional informar ao cliente, devendo esse realizar as correções necessárias e solicitar uma nova inspeção. 
7.6 Liberação da Ligação
Com a aprovação da inspeção, a ligação será automática, dispensado solicitação. Nesse caso específico, o centro de medição do prédio será conectado à rede da concessionária e será ativado somente o medidor referente ao setor administrativo que terá como titular a pessoa física ou jurídica informada nos dados cadastrais do projeto.
Para as demais unidades consumidoras, a solicitação não será realizada pelo profissional responsável do projeto. Essa responsabilidade é do proprietário ou responsável de cada apartamento ou unidade consumidora.
Após concluídas todas as etapas de processo de aprovação do projeto, aprovação da rede e aprovação da inspeção, finalmente o edifício será energizado, atingindo o objetivo do projeto inicial.
Finalizada a instalação via concessionária, inicia-se no próximo tópico o estudo da energia renovável, fotovoltaica.
7.7 Adequação do Projeto a uma Fonte Renovável
Com a evolução da tecnologia, é nítido o aumento de consumo energético mundial. Ou seja, com o passar dos anos a tendência é elevar ainda mais o consumo energético, haja vista que a tecnologia nunca irá se estabilizar, sempre haverá novas descobertas.
Em decorrência desse aumento, o mercado energético mundial busca pela implantação de fontes renováveis de energia, para garantir cada vez mais uma estabilidade energética. 
Outro fator muito relevante das fontes renováveis de energia se dá ao fato desses métodos de produção de energia elétrica não agredirem ou agredirem em um nível consideravelmente menor ao meio ambiente diante dos métodos tradicionais como combustão, hidrelétrica, ente outras.
A Aneel já regulamentou a implantação dos painéis fotovoltaicos no Brasil em sua Normativa no 482/2012.
No projeto em questão será implantado painéis fotovoltaicos como fonte renovável, visando adequação mundial em razão da estabilidade energética, bem como pela pureza ambiental dessa fonte de energia.
Será descontado da conta de energia elétrica da CPFL dos moradores do prédio a quantidade de energia produzida pelo sistema de energia renovável implantado.
A energia solar fotovoltaica vem sendo reconhecida mundialmente pela sua eficácia e pelo seu barateamento. Antigamente, logo que lançaram os primeiros painéis fotovoltaicos, os preços desses painéis eram elevados, impossibilitando muitas pessoas a terem acesso a esse sistema. Atualmente, com a evolução da tecnologia, os preços reduziram consideravelmente, possibilitando que mais pessoas tenham acesso a esse tipo de energia renovável. 
Como prova do reconhecimento mundial desse tipo de energia, segue trecho do livro Aplplied Energy, publicado pela Elsevier, que é a maior editora de literatura médica e científica do mundo, escrito por Rasmus Luthander, Joakim Widén, Daniel Nilsson, Jenny Palm em 2015:
[footnoteRef:1]“O interesse em autoconsumo de eletricidade fotovoltaica de sistemas residenciais conectados à rede está aumentando entre os proprietários de sistemas fotovoltaicos e na comunidade científica. O autoconsumo pode ser definido como a parte da produção fotovoltaica total consumida diretamente pelo proprietário do sistema fotovoltaico. Com a diminuição dos subsídios para a eletricidade fotovoltaica em vários países, o aumento do autoconsumo poderia elevar o lucro dos sistemas fotovoltaicos e diminuir o estresse na rede de distribuição de eletricidade. Este artigo de revisão resume as pesquisas existentes sobre o autoconsumo fotovoltaico e as opções para melhorá-lo. Duas opções para o aumento do autoconsumo são incluídas, a saber, armazenamento de energia e gerenciamento de carga, também chamado de gerenciamento pelo lado da demanda (DSM). A maioria dos trabalhos examina os sistemas de bateria fotovoltaica, às vezes combinados com o DSM. Os resultados mostram que é possível aumentar o autoconsumo relativo em 13–24% pontos com uma capacidade de armazenamento de bateria de 0,5–1 kWh por potência fotovoltaica instalada em kW e entre 2% e 15% pontos com DSM, ambos em comparação com a taxa original de autoconsumo. No entanto, o número total de artigos é bastante limitado e mais pesquisas e mais estudos comparativos são necessários para fornecer uma visão abrangente das tecnologias e seu potencial.” [1: “The interest in self-consumption of PV electricity from grid-connected residential systems is increasing among PV system owners and in the scientific community. Self-consumption can be defined as the share of the total PV production directly consumed by the PV system owner. With decreased subsidies for PV electricity in several countries, increased self-consumption could raise the profit of PV systems and lower the stress on the electricity distribution grid. This review paper summarizes existing research on PV self-consumption and options to improve it. Two options for increased self-consumption are included, namely energy storage and load management, also called demand side management (DSM). Most of the papers examine PV-battery systems, sometimes combined with DSM. The results show that it is possible to increase the relative self-consumption by 13–24% points with a battery storage capacity of 0.5–1 kW h per installed kW PV power and between 2% and 15% points with DSM, both compared to the original rate of self-consumption. The total number of papers is however rather limited and further research and more comparative studies are needed to give a comprehensive view of the technologies and their potential.”] 
Para possibilitar o entendimento do funcionamento da energia fotovoltaica, serão explanados os conceitos e as explicações abaixo.
8 Energia Solar
A Energia Solar é uma fonte de energia por meio da luz e calor do Sol, essa é aproveitada, sendo utilizada com a utilização de diferentes tecnologias, como aquecimento solar, energia solar fotovoltaica, energia hipotérmica. A energia solar é uma fonte de energia renovável e também sustentável.
8.1 Energia Solar Térmica
A Energia Solar Térmica é uma forma de energia, que realiza o aproveitamento da energia do sol para transferi-lo para um meio que transporta calor, que é geralmente água ou o próprio ar. Dentre as diversas aplicações, existe a possibilidade de geração de energia elétrica. Consiste em aquecer a água com a radiação solar e assim produzir vapor que pode ser utilizado para movimentar uma turbina e, posteriormente obter energia elétrica.
Figura 7- Esquema básico de uma instalação solar térmica
Fonte: pt.solar-energia.net, 2018
8.2 Energia Solar Heliotérmica
Também conhecida como CSP (Concentrating Solar Power), a energia Heliotérmica é o processo de utilização e acúmulo de calor proveniente dos raios solares. Para seu funcionamento são adotados espelhos usados para refletir a luz solar e concentrar estes em um único ponto, onde existe um receptor. Desta maneira, uma grande quantidade de calor é acumulada e utilizada para processos industriais que necessitam de altas temperaturas e também para gerar eletricidade.
Figura 8 - Ciclo Heliotérmico simplificado
Fonte: psa.es, 2019
8.3 Energia Solar Fotovoltaica
A energia fotovoltaica é a energia produzida através de luz solar, pode ser produzida mesmo em dias nublados ou chuvosos. A quantidade de energia produzida depende proporcionalmente da quantidade de radiação solar. O processo de conversão da energia solar utiliza células fotovoltaicas (Geralmente feitas de silício ou outro material semicondutor). No momento que a luz solar incide sobre uma célula fotovoltaica, os elétrons existentes no material semicondutor são postos em movimento, desta maneira gerando eletricidade. 
8.4 Sistema Solar Fotovoltaico
Um sistema de energia solar fotovoltaico é um sistema capaz de gerar energia elétrica através da radiação solar. Existem dois tipos básicos de sistemas fotovoltaicos: Sistemas Isolados (Off-grid)e Sistemas Conectados à Rede (On-Grid), também conhecidos como (Grid-tie).
Os Sistemas Off-grid são utilizados em locais remotos ou onde o custo para se conectar à rede elétrica é muito elevado. Este tipo de sistema isolado é geralmente utilizado em sistemas de telecomunicação, iluminação, bombeamento de água, etc.
No caso dos sistemas On-Grid como são conectados à rede, substituem ou complementam a energia elétrica convencional disponível. Um sistema fotovoltaico possui basicamente quatro componentes, sendo estes, os painéis solares, controladores de carga, inversores e baterias (no caso de um sistema isolado necessita de baterias e controladores de carga, já os sistemas conectados à rede, funcionam somente com painéis e inversores, já que não é necessário armazenar energia).
Figura 9 – Exemplo de um sistema Off-Grid
Fonte:solarbrasil.com
Figura 10 – Exemplo de um sistema On-Grid
Fonte:solarbrasil.com
9 Célula Fotovoltaica de Silício
Em um painel fotovoltaico, o componente mais importante é a placa fotovoltaica, é formada por células fotovoltaicas de silício (Si). O silício é composto de átomos que são carregados de elétrons.
O tipo mais comum de painéis fotovoltaicos é composto por dois tipos diferentes de silício, desta maneira sendo possível criar cargas negativas e positivas. O silício combinado com boro cria uma carga negativa e para criar uma carga positiva, o silício é combinado com o fósforo.
Este tipo de combinação cria mais elétrons no silício com cargas positivas e menos elétrons no silício com cargas negativas.
Então o silício com cargas positivas é “sanduichado” com o silício com cargas negativas, esta configuração permite que a célula de silício reaja com os raios solares, produzindo energia elétrica.
Figura 11 - Átomos de Silício
Fonte: portalsolar, 2019
9.1 Construção do Painel Solar Fotovoltaico
No processo de construção de um painel fotovoltaico, cada célula é minuciosamente colocada, plana, em série, uma após a outra.
Figura 12 – Composição do painel solar
Fonte: portalsolar, 2019
9.2 Efeito Fotovoltaico
As partículas de luz que viajam do Sol à Terra a cada dia são chamadas de fótons. Os fótons levam cerca de 8 minutos e 20 segundos para percorrer a trajetória do Sol até a Terra. Abaixo, uma explicação básica do que acontece quando os fótons atingem as células solares:
Fonte:(https://www.portalsolar.com.br/como-funciona-o-painel-solar-fotovoltaico.html
a) Quando a luz solar (fótons) incide nas células fotovoltaicas, os elétrons que circulam os átomos se desprendem.
Figura 13 - Efeito fotovoltaico – (movimento do elétron)
Fonte: portalsolar, 2019
b) Estes elétrons livres se movimentam através da corrente elétrica e migram para as lacunas da célula de silício. 
Figura 14 - Efeito fotovoltaico – (continuação do processo)
Fonte: portalsolar, 2019
c) Os elétrons fluirão o dia todo de maneira constante e na mesma direção, assim, deixando átomos e preenchendo lacunas de átomos diferentes. Este movimento dos elétrons cria uma corrente elétrica, que usualmente é chamada de Energia Fotovoltaica ou Energia Solar Fotovoltaica. 
Figura 15 - Movimento de elétrons na presença de radiação solar
Fonte: portalsolar, 2019
10 CONTROLADORES DE CARGA
Os carregadores ou controladores de carga são instalados entre os painéis fotovoltaicos e as baterias. Sua função é controlar a tensão de entrada nas baterias, assim evitando possíveis sobrecargas, prolongando assim sua vida útil.
Como os painéis solares geram energia conforme a radiação solar e essa energia varia no decorrer da potência de radiação ao longo do dia, se faz necessário o uso de controladores de carga visto que as baterias não suportariam este tipo de variação.
Controladores PWM (Pulse Width Modulation), são os mais utilizados para esta aplicação, apesar de possuir uma menor eficiência seu custo é baixo comparando com outros tipos de controladores. Os controladores MPPT (Maximum Power Point Tracking), são mais eficientes, porém seu custo é bem elevado se comparado aos do tipo PWM, chegando a custar o dobro do valor. 
(Fonte:neosolar, 2019)
11 INVERSOR SOLAR
O inversor solar é um equipamento que tem a função de inverter a energia elétrica que é gerada pelos painéis fotovoltaicos, de corrente contínua (CC) para alternada (CA), sua função também é garantir a segurança do sistema e medir a energia que está sendo produzida pelo conjunto de painéis fotovoltaicos instalados. O inversor converte CC (12,24 ou 48 Volts) em CA (127 ou 220 Volts), durante o processo de conversão há uma perda em forma de calor, desta maneira a eficiência do inversor pode variar entre 85 a 90 %. O tipo de inversor mais utilizado nas instalações é conhecido como “inversor grid tie”, são utilizados para conectar o sistema fotovoltaico à rede elétrica. Existem outros tipos de inversores como o inversor off-grid, modelo que não é conectado à rede elétrica, também conhecido como sistema isolado (uso de banco de baterias). O sistema off-grid armazena a energia gerada pelos painéis fotovoltaicos em banco de baterias para uso posterior ou durante a noite. 
(Fonte:portalenergia, 2014)
12 AVANÇO DA TECNOLOGIA DE PAINEIS FOTOVOLTAICOS
Conforme o crescente mercado de energia fotovoltaica e a necessidade de redução de custos no processo de fabricação dos painéis e componentes, este fato tem mostrado interesse de pesquisadores para o estudo de novas formas e tecnologias para captação de energia solar.
12.1 Células Fotovoltaicas de Perovskita
Alguns dos projetos mais recentes, envolvem a substituição do Silício por Perovskita como seu principal elemento condutor. Alguns dos projetos mais promissores, visam agregar o calor recebido pelos painéis fotovoltaicos, tornando o sistema de geração de energia híbrido (Energia fotovoltaica e Energia térmica).
A tecnologia de células solares de Perovskita, batizada com este nome em homenagem ao mineralogista Lev Perovski (1792-1856). Diferente das células de silício, as células de Perovskita são solúveis em uma grande variedade de solventes, desta maneira podem ser utilizadas em forma de spray para pintura de superfícies, da mesma maneira como tintas e outros tipos de pigmentos.
Desta maneira a produção destas células é potencialmente mais barata, e ao mesmo tempo torna possível a aplicação do filme captador de luz em uma variedade de materiais flexíveis.
Em sete anos de pesquisa as células de Perovskita tiveram um rápido aumento em sua eficiência em conversão da luz em eletricidade de 3,8 %, para mais de 20 %.
Apesar deste valor não parecer muito significativo com relação aos painéis tradicionais de silício, com relação as décadas de pesquisas por trás deles, estes possuem por volta de 25 % de eficiência em teste de laboratório, em aplicações reais esta eficiência cais para 18 % e a conversão de energia estimada é por volta de 33%.
Porém a tecnologia ainda possui problemas relacionados à sua solubilidade. Esta, combinada com a sensibilidade ao calor, é representada uma menor estabilidades quando comparado com as células de silício. A durabilidade das células é reduzida, elas sofrem degradação rápida em um período de poucos anos ou até mesmo meses. Para aplicação em produtos descartáveis isso pode não significar um problema, mais iria restringir esta tecnologia para aplicação em fazendas solares, por exemplo.
Outra questão é o descarte, as células de Perovskita contém pequenas quantidades de chumbo, apesar de não ser suficiente para conter sua evolução é válido a linha de pesquisas alternativas não tóxicas.
(Fonte: bluesol, 2019)
12.2 Células Fotovoltaicas Orgânicas 
Outra tecnologia promissora é as células fotovoltaicas orgânicas (OPV em inglês), estas também podem ser impressas sobre uma base flexível. Mas neste caso as camadas são feitas de materiais orgânicos condutores.
Da mesma maneira que a Perovskita, as células fotovoltaicas orgânicas possuem problemas de estabilidade, sua eficiência em laboratório é de cerca de 13 %. Porém estas células não possuem elementos tóxicos em sua constituição, pode ser produzida para