Apostila SEnar Energia Fotovoltaica

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MÓDULO 1 
ENTENDENDO 
AENERGIA SOLAR
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Neste módulo, vamos desde entender a história da criação de energia solar até 
compreender em que pé se encontra esse tipo de geração no mundo, no Brasil e 
em Goiás. Passo a passo, vamos entender as vantagens e as desvantagens de se 
gerar energia elétrica por meio do Sol e ter noção do potencial dessa tecnologia nas 
propriedades goianas.
A partir daí, o conteúdo será aprofundado, e entenderemos 
como funcionam as placas solares e seus possíveis sistemas de 
instalação.
Entendendo essa base, com certeza será muito mais fácil 
assimilar as aulas dos próximos módulos!
AULA 1 – O QUE É ENERGIA 
SOLAR?
Andando pela cidade ou pelo campo, 
muitas vezes observamos algumas placas 
ora de cor preta, ora de cor azul, e nos 
perguntamos:
O que é aquilo?
De uma hora para outra, algumas casas 
nos lugares mais distantes da zona rural 
passaram a usar esses painéis que dizem 
gerar energia.
Para entender essa tecnologia que nos 
fascina, vamos voltar até onde tudo 
começou.
O Sol, apesar de estar longe de ser a maior estrela do nosso universo, é o gerador 
de energia que permite a existência de vida no planeta Terra e, claro, a geração de 
energia!
ORIGEM
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
A maior estrela conhecida é a VY Canis Majoris, que 
tem 2,9 bilhões de quilômetros de diâmetro, porte de 
1.800 a 2.100 vezes maior que o do Sol. 
Fonte: Schlindwein (2011).
ENTENDENDO
O primeiro registro contado pelos livros data de 1839, quando o físico francês 
Alexandre Edmond Becquerel observou, em um de seus experimentos, a possibilidade 
de transformar energia solar em energia elétrica.
HISTÓRIA
Após esse fato, algumas outras descobertas ocorreram até o inventor 
americano Charles Fritts, em 1883, criar a primeira célula solar.
Houve algumas outras histórias depois dessas datas, porém os dois registros 
servem para lembrar o leitor que há quase 200 anos já havia gente de várias 
partes do mundo tentando criar meios de aproveitar nosso querido Sol. 
Nesse início, era impossível imaginar que estaríamos aqui, hoje, em Goiás, 
falando de energia solar como algo normal para pequenos e grandes 
produtores rurais.
Essa teoria ajudou a energia solar a dar um salto de tecnologia até chegarmos ao nível 
de conhecimento que temos hoje, no qual nos damos conta de que placas solares são 
cada vez mais comuns em nosso dia a dia. 
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
TIPOS DE FONTE DE ENERGIA
A lâmpada que você acende na sua 
residência pode estar transformando 
vários tipos de energia em energia 
luminosa. Já parou para pensar nisso?
A luz pode se originar da força do 
vento, da água, das marés, do carvão, 
mas claro que gostaríamos que ela 
viesse do Sol! 
A energia solar é abundante por 
quase todo o mundo, oferece recurso 
considerado infinito e, por isso, tem 
um potencial enorme em comparação 
com todas as outras fontes de 
energia.
Na imagem a seguir, veremos o consumo anual global de energia (primeira linha roxa 
de baixo), o potencial anual das energias não renováveis (carvão, urânio, petróleo e 
gás natural) e as energias alternativas, que são consideradas renováveis, tendo o 
Sol como principal expoente.
Fonte: Portal Solar
https://www.portalsolar.com.br/o-que-e-energia-solar-.html
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
TIPOS DE ENERGIA SOLAR
Vamos focar a energia solar. Já sabemos que ela é proveniente da luz e do calor do 
Sol, porém há duas maneiras principais de aproveitá-la, como veremos a seguir.
ENERGIA SOLAR 
TÉRMICA
É transformar a energia do Sol, na forma 
de calor, para aquecimento de água. Sabe 
aqueles “fios pretos” do lado de um tambor 
metálico nos telhados das casas? Se já viu, 
saiba que aquilo é um aquecedor solar para 
água; se ainda não viu, repare nos telhados 
da sua cidade da próxima vez...
TIPOS DE ENERGIA SOLAR
Vamos focar a energia solar. Já sabemos que ela é proveniente da luz e do calor do 
Sol, porém há duas maneiras principais de aproveitá-la, como veremos a seguir.
ENERGIA SOLAR 
FOTOVOLTAICA
Por meio de módulos solares, 
ocorre a transformação da luz 
solar em energia elétrica. 
Essa eletricidade é chamada de 
fotovoltaica.
Energia alternativa é a derivada de fontes sem as 
consequências indesejáveis inerentes à utilização de 
combustíveis fósseis, particularmente as emissões 
de dióxido de carbono (um dos gases do efeito 
estufa — fator importante no aquecimento global).
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
ONDE UTILIZAR ENERGIA SOLAR
Assim como outras fontes de energia, há inúmeras formas de aproveitarmos a 
energia solar fotovoltaica. O que torna esse recurso mais atrativo que outros é que 
tanto podemos utilizá-lo conectado à rede em regiões mais desenvolvidas como nos 
beneficiar dele em sistemas isolados. 
Já imaginou bombear água sem 
precisar de rede elétrica passando 
por sua propriedade? Ou utilizar 
um banco de baterias acoplado 
a um sistema fotovoltaico que 
armazene energia suficiente para 
suprir quedas de abastecimento ou 
alimentar equipamentos no período 
noturno?
O termo fotovoltaica é formado a partir de duas 
palavras: foto, que em grego significa “luz”, e 
voltaica, que vem da palavra “volt”, a unidade para 
medir o potencial elétrico.
A geração fotovoltaica será o foco deste estudo, 
desde sua origem até linhas de financiamento para 
sua aquisição.
É claro que, de acordo com a região em que vivemos, temos maiores ou menores 
índices de insolação, porém também é possível explorar o potencial energético nessas 
áreas — basta alcançarmos os incentivos necessários. 
Insolação significa “radiação solar entrante”. É a medida da irradiação solar em uma superfície por 
unidade de tempo. A unidade de medida mais comum é o watt por metro quadrado (W/m²).
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
AULA 2 – PANORAMA 
SOLAR – MUNDO × BRASIL 
× GOIÁS
ENERGIA SOLAR NO MUNDO
O uso de energia solar vem aumentando progressivamente como consequência, 
principalmente, da preocupação com os impactos ambientais e da elevação dos 
custos de produção de outras fontes de energia.
Segundo a Agência Internacional de Energia (IEA), o uso do Sol como fonte de energia 
poderá chegar a 30% em 2022, principalmente em países com maior capacidade 
instalada de geração, como China, Alemanha, Japão e EUA.
No Atlas Solar Global, é possível identificar as localidades com maior potencial 
fotovoltaico no mundo, em que se destacam os continentes asiático e africano.
Saiba que, no Brasil todo, já é possível produzir a sua 
própria energia elétrica com sistemas fotovoltaicos 
e, se houver produção maior do que consumo, trans-
formar o excedente em créditos para abatimento na 
conta.
ENTENDENDO
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Correspondendo a 25,8% da produção global, a China é 
o país mais capacitado para a geração de energia solar 
instalada, totalizando até 78.100 MW, de acordo com 
o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente 
(Pnuma).
ENTENDENDO
Fonte: Atlas Solar Global (2019). 
https://www.portalsolar.com.br/distribuicao-energia-solar-brasil-e-mundo
https://www.portalsolar.com.br/distribuicao-energia-solar-brasil-e-mundo
https://globalsolaratlas.info/download/world
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Quando consideramos somente a geração 
centralizada em nosso país, ou seja, grandes centrais 
de energia fotovoltaica, chegamos ao percentual, até 
2020, de 1,4% da capacidade de geração da energia 
elétrica brasileira. Se levarmos em conta também a 
geração distribuída fotovoltaica, o valor chegará a 
2,5%. 
Parece pouco em relação ao total, mas, quando 
entendemos que o setor cresceu quase 200% em 
2019, vemos um terreno bem fértil pela frente.
Fonte: Absolar (2020).
PARA LEMBRAR
Geração Distribuída (GD) é uma expressão usada para designar a geração elétrica 
próxima do consumidor.
Neste conteúdo, vamos falar de duas maneiras de geração de energia solar fotovoltaica:
1) Geração Distribuída (foco deste estudo).
2) Geração Centralizada. 
Geração Centralizada é a modalidade em que as grandes usinas geradoras 
produzem energia e a enviam aos consumidorespor meio das linhas e redes de 
transmissão.
ENERGIA SOLAR NO BRASIL
O Brasil tem na água a fonte 
principal de geração de energia 
elétrica, entretanto, assim como no 
restante do mundo, a energia solar 
vem crescendo a passos largos.
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
POTENCIAL FOTOVOLTAICO BRASILEIRO
O Brasil não tem a melhor localização mundial, porém possui um bom potencial para 
exploração da energia solar. Basta lembrar que a região mais ensolarada da Alemanha 
(um dos países mais desenvolvidos nesse setor) tem o índice de radiação solar 40% 
menor que o da região menos ensolarada do Brasil.
Radiação solar é uma forma de transferência de energia vinda do Sol, através por 
meio da propagação de ondas eletromagnéticas.
Fonte: Absolar (2020).
http://www.absolar.org.br/infografico-absolar-.html
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte: Absolar (2019).
A potência instalada é medida em Wp (watt-pico) e se refere à energia nominal, ou 
seja, em condições-padrão (1.000 W/m2/ano, 25 °C, 1,5 AM). 
Em relação a tipos de consumidores, em 2019 os produtores rurais do Brasil 
representaram 7,3% em potência instalada em geração distribuída solar fotovoltaica.
Fonte: Atlas Solar Global (2019). 
GERAÇÃO DISTRIBUÍDA SOLAR FOTOVOLTAICA NO BRASIL, POR CLASSE DE CONSUMO
POTÊNCIA INSTALADANÚMERO DE SISTEMAS
http://www.absolar.org.br/infografico-absolar-.html
https://globalsolaratlas.info/download/brazil
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
POTÊNCIA INSTALADA POR ESTADO
Em termos de municípios, observa-se que Goiânia ocupa a sexta posição nacional em 
potência instalada para geração distribuída de energia fotovoltaica.
Fonte: Absolar (2020).
Em análise por estados, podemos destacar Minas Gerais como maior usuário do Sol 
em terras brasileiras.
Conforme ranking publicado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), Goiás, 
até 2019, ocupava a 10ª posição no país.
http://www.absolar.org.br/infografico-absolar-.html
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Um sistema de energia solar em Goiânia custa 
a mesma coisa que em qualquer outro lugar do 
Brasil, porém tem capacidade para gerar mais 
energia elétrica, pois existe maior disponibilidade 
de radiação solar do que em quase todo o território 
nacional.
Isso quer dizer que Goiás tem um enorme potencial 
e que o Sol é uma ótima opção para diminuir sua 
conta de luz!
ENERGIA SOLAR EM GOIÁS
Apesar de o número de sistemas fotovoltaicos instalados no território goiano ter 
crescido consideravelmente, nos últimos anos ainda se tem um custo alto de 
aquisição de equipamentos.
Pensando nisso, é necessário que o 
estado invista cada vez mais na oferta 
de incentivos e linhas de crédito a fim de 
estimular a diminuição dos preços dessa 
tecnologia e contribuir para a geração de 
energia fotovoltaica.
Goiás, na maior parte do seu território, 
está localizado no que chamamos de 
“Cinturão do Sol”, ou seja, faz parte de uma 
das regiões com o melhor potencial para 
geração de energia solar no Brasil.
Fonte: Atlas Solarimétrico Brasileiro (2000).
Radiação solar global diária, média anual (MJ/m.dia).
http://www.cresesb.cepel.br/publicacoes/download/Atlas_Solarimetrico_do_Brasil_2000.pdf
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Entre as energias consideradas renováveis, o Sol possui boa consistência e confiabilidade 
nos seus dados estatísticos, o que nos dá tranquilidade para previsões e investimentos 
de longo prazo.
ENERGIA 
RENOVÁVEL
Temos observado grande mudança do regime chuvoso em nosso estado nos últimos 
anos, porém nossa estrela maior continua firme e forte! Além de presente quase todos 
os dias do ano, irradia luz em boa parte das nossas 24 horas diárias, ou seja, somente à 
noite não temos geração, pois, mesmo em dias nublados, embora em menor quantidade, 
há produção de energia. Precisamos, urgentemente, aliviar a tensão que Goiás sofre para 
produzir energia por meio de hidroelétricas. Não é novidade haver estiagem e aquela 
incerteza de abastecimento de água e energia, não é verdade?
LUZ 
ABUNDANTE
VANTAGENS
No contexto atual, temos muitos motivos que favorecem o Sol como ótima opção de 
fonte energética. Elencamos, a seguir, alguns fatos que orientam esse raciocínio:
Vivemos na era do petróleo, entretanto esse recurso é totalmente finito, e, ainda que 
tenhamos muito tempo até que acabe, sabemos que estamos sujeitos a uma indústria 
totalmente volátil e instável, dominada pelo mundo árabe.
RECURSOS 
FINITOS
AULA 3 – VANTAGENS × 
DESVANTAGENS
Assim como tudo na vida, temos que pesar os prós e os contras para entender a 
fundo o tema. Tratando-se de energia solar, serão expostos os dois lados da moeda.
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Sendo uma questão de política pública, esbarramos nos incentivos em nosso estado 
e no Brasil. Comparados aos do resto do mundo, são poucos. Esse, hoje, é um grande 
entrave para uma maior disseminação fotovoltaica, porém se acredita que, quanto maior 
a demanda, menor será o custo da tecnologia.
FALTA 
INCENTIVO
DESVANTAGENS
Vejamos, a seguir, algumas desvantagens que podem ser encontradas no sistema 
fotovoltaico:
Como já exposto, sabemos que a energia solar não pode ser utilizada à noite em sistemas 
sem baterias e seu custo não é acessível para cidadãos de baixa renda, muito embora 
haja algumas opções de financiamento mais em conta para vários perfis.
FALTA 
DE SOL
Descentralizar a produção e diversificar nossa 
matriz energética são metas fundamentais para o 
equilíbrio e a segurança do nosso estado.
Podemos acrescentar que em regiões isoladas, onde não se tem rede elétrica, a 
alternativa de energia solar é bastante viável do ponto de vista econômico em se 
tratando de alimentar equipamentos de baixa e média potências.
Além de todas essas vantagens para o consumidor, o governo também é beneficiado 
diretamente, pois há diminuição da necessidade de investimentos públicos em 
infraestrutura para transmissão e distribuição de energia, uma vez que os cidadãos 
produzem a energia e a consomem no local, a chamada “geração distribuída”.
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
ANÁLISE
A potência instalada é medida em Wp (watt-pico) e se refere à energia nominal, ou 
seja, em condições-padrão (1.000 W/m2/ano, 25 °C, 1,5 AM). 
Diante do exposto, podemos concluir que, se o crescimento anual da potência 
instalada no mundo, de forma geral, continuar nas taxas atuais, o Sol, em médio 
prazo, será a fonte mais utilizada e mais barata para produzir energia.
Dos pontos de vista arquitetônico e 
legal, ainda podemos citar a alteração 
da aparência do imóvel quando 
as placas solares são instaladas 
no telhado ou na fachada de uma 
edificação. Por isso, é fundamental que 
o projeto fotovoltaico seja pensado em 
parceria com arquitetos, engenheiros 
e profissionais especialistas em 
energia solar a fim de obter a melhor 
eficiência energética, preservar a 
estética do imóvel e, claro, chegar ao 
menor custo, haja vista que a falta de 
compatibilização de diferentes projetos 
(arquitetura, estrutura e instalações 
elétricas, hidráulicas e sanitárias) de 
uma obra é sempre fator que a onera.
Ambientalmente falando, alguns projetos fotovoltaicos podem confundir o senso de 
direção de animais, como pássaros, devido ao reflexo da luz do Sol. Além disso, há risco 
de queimar as aves que porventura tenham contato com as placas, por causa do calor 
excessivo durante a geração de eletricidade.
INTERAÇÃO 
AMBIENTAL
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Célula: unidade básica que 
converte diretamente a energia 
solar em eletricidade. 
Painéis: grupo de módulos 
fotovoltaicos interligados, que 
trabalham de forma conjunta.
Módulo: conjunto de células 
solares revestidas e interligadas.
AULA 4 – GERAÇÃO DE 
ENERGIA ELÉTRICA SOLAR
Primeiramente, vamos alinhar algumas definições sobre os diferentes termos 
referentes à geração fotovoltaica:
Por fim, há uma grande questão cultural no Brasil de se buscarem 
retornos rápidos. Convencer o investidor a realizar um aporte 
relevante e esperar o equilíbrio financeiro em um período maior 
do que um ano não é uma tarefa fácil. Precisamosdesenvolver 
melhor nosso pensamento de médio e longo prazos.
Isso, certamente, é uma grande barreira para a popularização 
fotovoltaica.
O custo inicial do sistema fotovoltaico em relação às 
fontes de energia convencionais parece caro e acaba 
sendo pouco acessível para a maioria dos produtores 
de agricultura familiar, porém, se analisarmos a eco-
nomia imediata na conta de energia, percebemos que 
o investimento se paga rapidamente, o que resulta em 
sobra de dinheiro para outras atividades.
ENTENDENDO
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Semicondutores são substâncias que, quando aquecidas ou combinadas com 
outros materiais, são capazes de conduzir eletricidade. Semicondutores em células 
fotovoltaicas são, por exemplo, silício, telureto de cádmio (CdTe) e disseleneto de 
cobre e índio (CIS).
Elétrons são partículas que fazem parte do átomo. Giram ao redor do núcleo 
atômico e possuem massa menor que a dos prótons e nêutrons. A estrutura de um 
átomo é formada por núcleo, níveis de energia, prótons, elétrons e nêutrons. Assim, 
os elétrons são parte da constituição de um átomo e se encontram na eletrosfera.
O mineral citado aparece em grande quantidade na natureza. No universo inteiro, é 
o sétimo mais abundante, ficando atrás dos seguintes elementos: hidrogênio, hélio, 
neônio, oxigênio, nitrogênio e carbono. Na crosta terrestre, ele é o segundo (27,7%), 
perdendo apenas para o oxigênio.
A radiação solar pode ser diretamente convertida em energia elétrica por meio de 
efeitos de calor e luz (conhecido como efeito fotovoltaico) sobre determinados 
materiais, particularmente os semicondutores.
Em primeiro lugar, efeito fotovoltaico é um fenômeno de excitação de elétrons que 
ocorre com alguns materiais na presença de luz solar.
Em segundo, semicondutores são materiais de boa condutividade elétrica em células 
fotovoltaicas, como o silício.
COMPOSIÇÃO
Agora que estamos falando o mesmo vocabulário, seguimos com o processo de 
geração de eletricidade via luz solar.
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/silicio.htm
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Conforme a figura, a transformação do silício em painéis ocorre da seguinte maneira:
Extração do mineral bruto da natureza por meio de detonações de rocha 
controladas e maquinário de escavação pesado. 
Processamento primário em forma de lingotes.
A eficiência de conversão das células solares é 
medida pela proporção da radiação solar incidente 
sobre a superfície da célula, que é convertida em 
energia elétrica. Atualmente, as melhores células 
apresentam um índice de eficiência de 25%.
(GREEN et al., 2000).
FABRICAÇÃO
Vamos agora entender como esse minério é transformado em painéis solares. 
Fonte: Portal Solar
https://www.portalsolar.com.br/como-funciona-o-painel-solar-fotovoltaico.html
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fatiamento dos lingotes em formato de placas.
Conexão das fatias, transformando-as em células ligadas entre si, formando 
um circuito
Essa série de células fotovoltaicas é, então, coberta com uma lâmina de 
vidro temperado (resistente até a granizo) tratado com uma substância 
antiaderente e antirreflexiva e, posteriormente, emoldurada usando um 
quadro de alumínio ou material similar.
Na parte de trás do módulo fotovoltaico, há dois condutores provenientes 
de uma pequena caixa preta (caixa de junção). Esses cabos são usados para 
ligar os módulos solares fotovoltaicos em conjunto.
Fonte: Portal Solar
Essa técnica de fabricação é a mais tradicional e, hoje, possui a maior escala de 
produção em nível comercial, porém há outras maneiras de produzir os módulos. 
Uma delas é a aplicação “similar a um spray” de material condutor posicionado 
entre uma superfície inferior, que pode ser, inclusive, flexível, e um material superior 
transparente, normalmente vidro, ou seja, uma espécie de sanduíche.
https://www.portalsolar.com.br/como-funciona-o-painel-solar-fotovoltaico.html
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
CARACTERÍSTICAS
Um painel fotovoltaico é uma placa de células fotovoltaicas dispostas em 6 × 10, 
utilizada para produzir energia elétrica com a luz solar. Painéis fotovoltaicos constituem 
parte do sistema fotovoltaico, que gera e fornece energia solar, e há diversas 
informações que devem ser consideradas ao se escolher um painel fotovoltaico. 
Não é possível determinar a qualidade baseando-se somente em um orçamento — é 
necessário analisar a ficha técnica do equipamento, devendo estar atento a alguns 
itens importantes:
É mais fácil integrar essa tecnologia às 
edificações, o que, por consequência, 
possibilitou o desenvolvimento de 
módulos solares flexíveis, leves e 
resistentes, como telhas e revestimentos 
de fachada. Isto é, criou-se mais uma 
gama de opções para integrar novos 
sistemas fotovoltaicos de maneira 
“camuflada” a construções. 
O único inconveniente para esse modo de produção, pelo menos até hoje, é a sua baixa 
eficiência, pois o ângulo de incidência dos raios solares nas placas acaba afetando o 
desempenho de geração solar comparado a um painel plano.
Será que em breve esse problema será resolvido? 
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Pensando nesse panorama, reflita sobre sua propriedade e faça uma lista de 
justificativas positivas e negativas sobre a instalação de energia fotovoltaica.
Mais adiante, trataremos sobre os demais equipamentos que compõem o sistema 
fotovoltaico.
Qual é a garantia?
O fabricante tem boas referências? Há 
assistência técnica no Brasil?
Qual é a eficiência? Quantos 
kilowattsquilowatts (kW) produz minha 
placa?
Quantas células tem o painel? Qual é a 
tolerância de potência?
Como é a qualidade da moldura? E do 
vidro? E da camada inferior?
Qual é a faixa de temperatura de 
operação?
Analisando esses pontos básicos, com certeza a aquisição do painel fotovoltaico será 
bem feita, pois vale sempre a pena verificar o valor do serviço prestado, e não somente 
o preço, sem que se tenha um entendimento detalhado do produto.
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
AULA 5 – SISTEMA 
ISOLADO × SISTEMA 
CONECTADO À REDE
Já sabemos um pouco da história da energia solar, então vamos agora compreender 
alguns fatos que serviram para nortear a criação dos modelos solares que temos 
disponíveis hoje.
Os sistemas fotovoltaicos surgiram, primordialmente, para levar energia 
elétrica a locais de difícil acesso, por isso as primeiras soluções propostas 
não tinham conexão com a rede elétrica, ou seja, a energia gerada pelo 
sistema fotovoltaico alimentava diretamente os aparelhos consumidores e/
ou a bateria do sistema. Depois de um longo período, em meados da década 
de 1990, mais especificamente na Alemanha, surgiu a solução que mudaria 
o rumo da geração solar:
O uso de inversores! Com eles, foi possível ligar diretamente os painéis 
solares à rede pública de energia elétrica, pois havia a possibilidade de 
transformar a tensão/corrente contínua em tensão/corrente alternada! 
Benditos alemães!
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Nesse momento, surgiu o conceito de sistema fotovoltaico conectado à rede, 
também chamado de on-grid. Os primeiros modelos foram instalados na Alemanha 
e continuaram evoluindo até chegarmos ao que conhecemos hoje. 
Com a possibilidade de se 
injetar diretamente a energia 
elétrica gerada pelos módulos 
fotovoltaicos na rede elétrica, 
pôde-se abrir mão do 
armazenamento de energia. 
Não era mais necessário o uso 
de baterias, e a energia solar 
tornou-se opção para locais que 
possuíam rede elétrica mesmo 
nas proximidades. 
Uma verdadeira revolução! 
Resultado: o gerador fotovoltaico conectado à rede é, com certeza, o mais comum e 
mais utilizado no mundo atualmente. 
A título de curiosidade, uma televisão comum utiliza 
corrente alternada, já a bateria de um automóvel 
possui corrente contínua.
Os símbolos são:
VCA ou VAC: tensão corrente alternada.
VCC ou VDC: tensão corrente contínua.
Caso esteja interessado em saber mais sobre a 
diferença entre essas duas correntes, visite:
www.super.abril.com.br/mundo-estranho/qual-a-
diferenca-entre-corrente-alternada-e-corrente-continua.
ENTENDENDO
https://super.abril.com.br/mundo-estranho/qual-a-diferenca-entre-corrente-alternada-e-corrente-continua/
https://super.abril.com.br/mundo-estranho/qual-a-diferenca-entre-corrente-alternada-e-corrente-continua/
https://super.abril.com.br/mundo-estranho/qual-a-diferenca-entre-corrente-alternada-e-corrente-continua/
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Painéis solares: captação da radiação solar e conversão em energia elétrica.
Inversor solar (grid tie): transformação da corrente contínua gerada pelas placas solares 
em corrente alternada, favorecendo a utilização de eletrodomésticos convencionais, como 
TV, rádio, chuveiro, computador e celular.
Medidor bidirecional: medição da energia produzida pelos geradores fotovoltaicos, assim 
como da energia utilizada pela unidade consumidora.
Sistema fotovoltaico on-grid, ou conectado à rede
A composição desse modelo é feita, essencialmente, pelos seguintes equipamentos:
COMPONENTES
De forma resumida, vamos também diferenciar os dois sistemas de geração 
fotovoltaica de acordo com seus equipamentos principais e as respectivas funções.
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Sistema fotovoltaico off-grid, ou isolado da rede
Um sistema fotovoltaico autônomo tem, basicamente, a seguinte estrutura:
Painéis solares: captação da radiação solar e conversão em energia 
elétrica.
Banco de baterias: armazenamento da energia elétrica convertida, 
permitindo sua utilização a qualquer momento, inclusive durante a noite.
Controlador de carga: gerenciamento de carga e descarga do banco de 
baterias e, em alguns casos, acompanhamento da energia utilizada pelos 
aparelhos consumidores de energia elétrica.
Inversor solar (autônomo): transformação da corrente contínua 
gerada pelas placas solares e armazenada nas baterias em corrente 
alternada, possibilitando, assim como o inversor on-grid, a utilização de 
eletrodomésticos convencionais. Quando os aparelhos trabalham somente 
com corrente contínua (caso de algumas luminárias de LED ou bombas 
d’água, por exemplo), não há necessidade de se ter um “inversor autônomo”.
São muitos pontos que precisam ser levados em consideração, não é mesmo? 
Acesse o curso no AVA e assista a um vídeo para entender 
um pouco mais sobre o histórico e o potencial da geração de 
energia fotovoltaica.
33
ENERGIA FOTOVOLTAICA
ATIVIDADES DE 
APRENDIZAGEM
Convidamos você a fazer as atividades de aprendizagem referentes ao Módulo 1. Leia 
com atenção os textos antes de responder às perguntas.
Você pode conferir as questões do módulo aqui na apostila, 
mas lembre-se de que deverá acessar o AVA e enviar suas 
respostas obrigatoriamente por lá.
Você terá duas tentativas, e o próximo módulo só será 
liberado após a conclusão da atividade.
Questão 1 | Qual razão levaria um produtor rural, em uma área distante de um 
grande centro, a instalar um sistema fotovoltaico?
a) Não haver disponibilidade de rede elétrica da concessionária.
b) Ter a possibilidade de gerar energia para a venda.
c) Incentivar os demais produtores a fazerem o mesmo.
d) Ter um sistema de geração, vislumbrando o dia em que a rede pública chegará.
Questão 2 | O que seria importante para a ampliação da utilização de energia solar 
fotovoltaica nas propriedades rurais goianas?
a) Diminuição do período chuvoso no estado.
b) Maior incentivo governamental por meio de diminuição de impostos e boas 
taxas de financiamento.
c) Aumento de empresas de instalação de painéis solares.
d) Menos utilização de usinas hidroelétricas.
Questão 3 | Qual é a principal fonte energética que atende a máquinas e 
equipamentos da agropecuária goiana atualmente?
a) Biomassa.
b) Petróleo.
c) Sol.
d) Vento.
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Questão 4 | Qual é o melhor módulo solar que pode ser instalado, hoje, em uma 
zona rural de Goiás?
a) Um módulo com 330 watts de potência.
b) Qualquer módulo de tecnologia brasileira.
c) Cada caso deve ser entendido de acordo com as características locais.
d) Um módulo que seja resistente à poeira.
Questão 5 | Em um sistema de bombeamento de água de cisterna isolado, ou seja, 
sem conexão com a rede elétrica e para o qual haja dificuldade de se adquirir um 
inversor, seria mais adequada a compra de uma motobomba:
a) Centrífuga, potência de 1 CV, com motor em corrente contínua.
b) Centrífuga, potência de 2 CV, com motor em corrente alternada.
c) Anauger, potência de 2,5 CV, com motor em corrente alternada.
d) Centrífuga, potência de 1 CV, com motor em corrente alternada.
MÓDULO 2
SISTEMA 
CONECTADO 
À REDE
40
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Agora que já sabemos as principais diferenças entre os dois sistemas de geração 
de energia solar e os componentes fundamentais de cada um, vamos entrar mais a 
fundo, primeiramente no sistema conectado à rede. 
Neste módulo, aprenderemos sobre o funcionamento e as 
características do sistema on-grid como um conjunto e 
também de maneira individual, detalhando seus dois principais 
componentes: o inversor interativo e o medidor bidirecional. 
Por fim, vamos mostrar um exemplo de dimensionamento com 
painéis fotovoltaicos e um inversor interativo para uma residência 
em Goiânia-GO. 
AULA 1 – QUANDO UTILIZAR 
O SISTEMA ON-GRID?
A partir de agora, vamos conhecer todo o processo, desde a captação da luz solar até a 
medição da energia elétrica que é lançada na rede. Relacionaremos os equipamentos 
que fazem esse sistema operar, colocando-os em sequência conforme o esquema 
residencial a seguir:
41
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Primeiramente, a radiação solar é convertida em eletricidade por meio das células 
fotovoltaicas.
CONVERSÃO
Essa energia segue para o inversor — neste caso, chamaremos de inversor grid tie, ou 
interativo —, que recebe a energia em corrente contínua (CC) e a transforma em energia 
elétrica de corrente alternada (CA). Esse equipamento também age como misturador 
de energia. Isso significa que é possível uma senhora utilizar um secador de cabelo 
que esteja, em algum momento, consumindo energia fornecida pela rede pública, bem 
como, em outro instante, o mesmo aparelho ser abastecido pela energia oriunda dos 
painéis fotovoltaicos. Assim, essa energia alimentará inteiramente a rede da unidade 
consumidora.
INVERSOR
Neste vai e vem de eletricidade, caso a potência gerada pelos módulos solares seja maior 
do que o consumo dos aparelhos que estiverem ligados ao mesmo tempo, haverá um 
saldo de energia. Essa quantidade lançada na rede será registrada como “injetada”.
BAIXO 
CONSUMO
Se houver mais consumo do que geração, essa energia será contabilizada como 
“consumida”. O medidor bidirecional, aparelho que faz os registros descritos 
anteriormente, deve ter essa capacidade de medir a energia elétrica fluindo nos dois 
sentidos (entrada e saída).
ALTO 
CONSUMO
Acompanhe o mecanismo de funcionamento do sistema:
MECANISMO
42
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Infelizmente, o valor monetário da conta de luz não 
chega a zero, porque a distribuidora cobra uma 
taxa mínima: o chamado custo de disponibilidade, 
ou seja, um valor mínimo estipulado, conforme a 
classificação da unidade consumidora, pela oferta de 
energia elétrica.
ANÁLISE
Grid tie: termo em inglês que significa “conectado à rede elétrica da distribuidora”, assim como 
on-grid.
Conhecido também como grid tie, o sistema fotovoltaico conectado à rede é o mais 
comumente utilizado para aplicações residenciais, comerciais e industriais onde, 
claro, há rede pública de energia nas proximidades.
Em sistemas on-grid, quase sempre utilizados para residências, a conta de luz chega 
com os dois valores de energia já citados. 
43
ENERGIA FOTOVOLTAICA
A principal vantagem de um sistema fotovoltaico conectado à rede em relação a um 
isolado (off-grid) é a não utilização de baterias. Essa, porém, também é sua principal 
desvantagem. Que paradoxo, não? Vejamos a explicação:
Não haver necessidade de uso de baterias torna essa opção bem mais barata 
do que uma independente da rede.
Do ponto de vista do armazenamento e do transporte, não ser necessário 
utilizaruma grande quantidade de baterias é muito mais prático.
Caso as baterias não sejam muito bem dimensionadas, acabamacabarão 
tendo uma vida útil bem breve.
x Entretanto, não ter baterias significa estar à mercê da concessionária, ainda mais nos tempos atuais, em que muitas regiões do estado sofrem com falta 
de energia, pois automaticamente, no momento em que houver a queda de 
energia, o inversor on-grid desligará todo o sistema fotovoltaico por questão 
de segurança.
AULA 2 – COMPONENTES > 
INVERSOR
O inversor grid tie é um dispositivo 
utilizado em sistemas fotovoltaicos 
conectados à rede elétrica que 
possui duas funções principais:
44
ENERGIA FOTOVOLTAICA
1. Conversão da eletricidade gerada pelos painéis solares de tensão/corrente contínua 
(CC) para tensão/corrente alternada (CA).
2. Possibilidade de abastecimento da rede elétrica caso haja excedente de produção 
comparado ao consumo.
Além das utilidades já conhecidas, indo mais a fundo nesse componente, devemos 
saber que ele tem também os seguintes usos:
Sincronização da rede de energia da unidade consumidora na 
mesma frequência, em hertz, e na mesma tensão de saída, em 
volts, em que se encontra a rede da concessionária, ou seja, a 
energia produzida é exatamente igual à energia da rede elétrica 
que recebemos da concessionária.
Desconexão do sistema fotovoltaico local da rede pública 
de energia por motivo de manutenção ou por alguma falha 
de distribuição, pois, caso haja corte de fornecimento da 
concessionária, o sistema de geração distribuída não deverá, em 
hipótese alguma, injetar energia na rede fora de funcionamento 
(segurança).
Lembre-se, antes de escolher seu inversor, de que 
as distribuidoras exigem o registro no Inmetro para a 
homologação do seu projeto.
Então, procure a informação dos modelos que são 
aprovados no próprio site da instituição antes, pois, 
mesmo que opte por um modelo de ótima qualidade, 
se não houver a chancela do Inmetro, nada feito.
É interessante que o inversor seja instalado próximo ao quadro de distribuição 
elétrico, em um local de fácil acesso, amplo e ventilado, assim há facilidade para 
possíveis manutenções e não há risco de superaquecimento. 
45
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Não instale o inversor próximo a nenhum produto 
inflamável.
CARACTERÍSTICAS
O inversor solar é calculado de acordo com a potência dos painéis que foram 
previamente dimensionados. Normalmente, tem-se um inversor com potência um 
pouco superior à das placas.
Vale a pena entender do que tratam alguns dos principais itens citados na folha de 
dados de cada modelo de inversor grid tie, sobretudo porque nesse aparelho há o 
maior número de defeitos relatados pelos usuários. Confira:
Corrente máxima de entrada
Quantidade máxima de corrente contínua que o inversor pode receber.
Corrente máxima de saída
Quantidade máxima de corrente alternada que o inversor pode fornecer.
Quantidade de MPPT (modulação por pulsos)
Essa tecnologia busca sempre o ponto de máxima potência de operação 
do inversor, pois durante o dia há constante alteração da irradiação solar. 
A grande maioria dos inversores grid tie possui 1 MPPT. Caso seu telhado 
tenha várias águas (inclinações em diferentes direções) ou haja muito 
sombreamento sobre os painéis, é fundamental que seu inversor possua 2 
MPPTs ou mais; caso contrário, o seu sistema fotovoltaico será ineficiente.
Faixa de operação MPPT (modulação por pulsos)
Há um intervalo de tensão de entrada em corrente contínua em que o inversor 
deve operar. Há um valor mínimo e um valor máximo a serem respeitados.
Potência nominal de saída
Significa a potência máxima de saída do aparelho, ou seja, a potência que irá 
abastecer os equipamentos alimentados com corrente alternada.
46
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Tensão nominal de saída
Quer dizer em qual padrão de tensão o inversor grid tie será ligado. 
Geralmente, em Goiás, tem-se saída tipo monofásica de 220 V para residências 
e saída tipo trifásica de 380 V para indústrias agropecuárias ou locais que 
utilizem maquinário.
Eficiência máxima
Há sempre perda energética no processo de transformação de corrente 
contínua para alternada, que normalmente reduz a eficiência da geração 
energética, comumente, entre 4% a 6%. Saiba que inversores com eficiência 
inferior a 94% são de baixa qualidade e que há inversores com eficiência 
superior a 98%.
Grau de proteção IP
São padrões internacionais de níveis de proteção para classificar e avaliar a 
eficácia do equipamento contra poeira, contato acidental e água. A maioria dos 
inversores é classificada para instalação ao ar livre com IP45 (sem proteção 
contra poeira) ou IP65 (à prova de poeiras), ou seja, os inversores em uma 
propriedade rural devem ter grau de proteção IP65; caso contrário, terão sua 
eficiência comprometida.
MPPT: MPPT é a sigla, em inglês, para maximum 
power point tracking, que significa “ponto rastreador 
de potência máxima”.
 AULA 3 – COMPONENTES > 
MEDIDOR BIDIRECIONAL
O medidor de energia bidirecional é um componente do sistema fotovoltaico que 
tem a função de medir o consumo e a geração de energia elétrica. Porém, a depender 
do momento do dia em que observamos a tela do medidor, há variação nos valores 
registrados. 
47
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Por quê?
Entenda a seguinte situação:
• Seu sistema fotovoltaico conectado à rede começa a operar nos 
primeiros raios de luz, pela manhã. Nesse horário, no qual as pessoas 
acordam, tomam banho, comem o café da manhã, é natural que haja 
um elevado consumo ante o início da geração.
• Com o decorrer do dia, principalmente próximo ao meio-dia (Sol a pino), 
a maioria das pessoas já saiu de suas residências, então, ao contrário 
da manhã, tem-se uma produção de energia superior ao consumo.
• Porém, com o entardecer, quando a maioria das pessoas retorna à 
casa, há aumento do consumo, pois tomam banho, jantam, assistem à 
televisão… e a geração se encerra com o pôr do sol. É um ciclo que varia, 
obviamente, de acordo com a nebulosidade e a chuva de cada dia.
48
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Para ilustrar a situação, segue um gráfico:
Fonte: https://0201.nccdn.net/1_2/000/000/136/859/Guia-Self-Solar-01.08.2018.pdf 
Por fim, se o leitor entender os dados da conta de luz após o funcionamento de um 
sistema fotovoltaico on-grid, o famoso sistema de compensação de energia, ficará 
fácil perceber que geralmente em pouco tempo o investimento se paga.
CALCULANDO SUA CONTA DE LUZ
Vamos ao seguinte exemplo:
https://0201.nccdn.net/1_2/000/000/136/859/Guia-Self-Solar-01.08.2018.pdf
49
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Abaixo, mostram-se os dados energéticos de uma propriedade rural entre os meses 
de maio e julho (período de seca). 
No mês de maio, houve consumo de 850 kWh (coluna 2) e geração de 861 kWh (coluna 3), 
ou seja, houve um excedente produzido de 11 kWh, que devem ser creditados na conta do 
mês seguinte, no caso, junho.
MAIO
Seguindo esse raciocínio, no mês de junho, o consumo foi igual à produção de energia 
fotovoltaica, ambos com 890 kWh. Nesses dois períodos, o consumidor pagou somente 
a tarifa mínima estipulada (coluna 6), pois, mesmo que haja muito mais geração do 
que consumo, sempre haverá o custo de disponibilidade do sistema de transmissão e 
distribuição.
JUNHO
Entretanto, em julho houve aumento do consumo na fazenda, com um deficit de 110 kWh. 
Nesse caso, os 11 kWh excedentes produzidos em maio foram usados para abater a conta 
a ser paga do mês sete.
JULHO
VAMOS ÀS CONTAS
Sabendo que o valor do kWh na região equivale a R$ 0,47 para uma residência rural, 
temos a seguinte situação em julho:
50
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Repare na diferença entre a fatura sem e com uso de energia fotovoltaica nas colunas 
de 5 a 6. Grande, não é verdade?
Quantidade de energia consumida no 
mês = 960 kWh
Quantidade de energia gerada no mês = 
850 kWh
Excedente produzido em maio e não 
utilizado em junho = 11 kWh
Custo de cada kWh consumido = R$ 0,47
Logo: (960 – 850 –11) x R$ 0,47 
Valor a pagar = R$ 46,53
Assim como osinversores, os medidores 
bidirecionais também deverão ter registro 
no Inmetro; caso contrário, seu sistema 
fotovoltaico não será homologado pela 
concessionária, configurando fraude.
51
ENERGIA FOTOVOLTAICA
CARACTERÍSTICAS
No visor do medidor, há dois códigos e um valor específico para cada um. Acompanhe:
Código 03: indica a quantidade de energia 
consumida, também conhecida como energia 
ativa direta (kWh).
Código 103 ou 55: mostra o valor da energia 
injetada, também chamada energia ativa 
reversa (kWh).
Fonte: https://microgeracaofv.wordpress.com/2018/07/09/saiba-como-fica-a-sua-
conta-de-energia-eletrica-apos-a-instalacao-do-seu-sistema-solar-fotovoltaico/
https://microgeracaofv.wordpress.com/2018/07/09/saiba-como-fica-a-sua-conta-de-energia-eletrica-apos-a-instalacao-do-seu-sistema-solar-fotovoltaico/
52
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Número de fios condutores que passam pelo medidor. Varia de um (monofásico) a três 
(trifásico).
NÚMERO 
DE FASES
Na hora da instalação, fique atento e peça as 
orientações necessárias ao profissional que estiver 
realizando o serviço.
Sendo um medidor bidirecional, devem-se notar alguns aspectos importantes na 
folha de dados, como:
Temperaturas mínima e máxima de operação. Temperaturas muito elevadas, além de 
diminuírem a eficiência, podem ocasionar acidentes.
FAIXA DE 
TEMPERATURA
Significa a corrente da rede máxima que o medidor suporta.
CORRENTE 
MÁXIMA
53
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Frequência da rede para a qual o medidor foi projetado. Normalmente fica entre 50 
Hz e 60 Hz.
FREQUÊNCIA 
NOMINAL
Corrente da rede para a qual o medidor foi dimensionado.
CORRENTE 
NOMINAL
Tensão da rede para a qual o medidor foi projetado.
TENSÃO 
NOMINAL
É comum o usuário se confundir com os 
dados de energia mostrados no inversor e 
no medidor. No inversor, pode aparecer a 
quantidade de energia gerada pelo sistema 
fotovoltaico, enquanto no medidor você tem 
a quantidade de energia que foi injetada 
na rede. É normal que esses valores sejam 
diferentes, pois parte da sua produção de 
energia é consumida diretamente em sua 
residência. Esta propriedade é conhecida 
como autoconsumo.
54
ENERGIA FOTOVOLTAICA
AULA 4 – EXEMPLO DE 
APLICAÇÃO ON-GRID
Vamos supor que determinado fazendeiro, cuja propriedade fique perto de Goiânia, 
queira instalar um sistema fotovoltaico conectado à rede. E mais: a título de 
comparação de potencial fotovoltaico, vamos calcular o mesmo sistema para uma 
pessoa que more na cidade de Chapecó, em Santa Catarina.
De modo simplificado, vamos seguir as etapas:
Atualmente, só temos a opção de gerar créditos de energia para faturas 
seguintes da mesma unidade consumidora ou outra com mesmo CPF/
CNPJ. 
Porém imagine, daqui a algum 
tempo, poder vender esses 
créditos de energia para a 
concessionária ou para outro 
consumidor. Será que teremos 
essa possibilidade algum dia?
55
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Neste caso específico, temos a média de 850 kWh por mês. 
De posse desse número, assumimos um valor diário, ou seja, dividimos esse consumo 
por 30 dias.
Logo, temos 850 kWh / 30 = 28,33 kWh, que representam o consumo médio diário. 
É necessário saber a média 
mensal de consumo de 
energia em kWh para o 
dimensionamento. Esses 
dados estão todos na fatura 
da conta, basta somar todos 
os consumos mensais e dividir 
pelo número de meses. 
IRRADIAÇÃO SOLAR DIÁRIA MÉDIA
Outro dado importante é saber o período de exposição solar na localidade desejada. 
Isso faz toda a diferença!
Para tanto, podemos entrar no site do Cresesb (Centro de Referência para Energia 
Solar e Eólica), no endereço www.cresesb.cepel.br.
Neste exemplo, inserimos as seguintes coordenadas (retiradas do serviço Google 
Maps):
AVALIAÇÃO DA CONTA DE ENERGIA
http://www.cresesb.cepel.br
56
ENERGIA FOTOVOLTAICA
QUANTIDADE DE PAINÉIS
De posse desses dois resultados (consumo médio diário e tempo de exposição), 
podemos encontrar a demanda prevista de pico, que será o resultado entre o 
consumo médio diário e o tempo de exposição ao Sol:
Se compararmos esses dados com os de um agricultor que reside próximo à região de 
Chapecó, no oeste do estado de Santa Catarina, teremos:
Note que em Goiânia há, em média, 12% mais exposição de luz solar do que em 
Chapecó. 
Goiânia (GO): 28,33 kWh / 5,47 h = 5,18 kWp 
Para o agricultor catarinense, esse valor seria:
Chapecó (SC): 28,33 kWh / 4,87 h = 5,82 kWp 
DEMANDA PREVISTA
Há inúmeros modelos e fabricantes diferentes no mercado. Prosseguiremos com um 
painel do seguinte modelo:
• Potência = 260 W
• Dimensão = 1,60 m x 1,00 m
• Células por módulo = 60 unidades
• Eficiência = 16%
• Peso = 18 kg
57
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Logo, se dividirmos a demanda prevista de pico pela potência individual do painel, 
chegaremos à quantidade total.
Assim, fica fácil entender que, no estado de Goiás, em praticamente toda a sua 
extensão territorial, tratando-se de dimensionamento de sistemas fotovoltaicos, é 
mais barato gerar a mesma quantidade de energia solar do que em Santa Catarina, 
estado pioneiro na tecnologia. Frisando o que já foi demonstrado por meio de números: 
há grande potencial em solo goiano! 
Poderíamos ter elegido outro tipo de painel 
completamente diferente do escolhido. 
Para a decisão correta, devemos levar em 
conta o espaço do local, a qualidade do 
material, o preço de mercado, a eficiência 
energética, enfim, todas as características 
detalhadas para a otimização do sistema.
Lembre-se de que, quanto mais eficiente 
é o painel solar, melhor é a célula usada 
para construí-lo e mais energia solar ele 
gera por área.
CÁLCULO DO INVERSOR GRID TIE
Para um simples dimensionamento de inversor, costuma-se selecionar uma potência 
um pouco acima da potência total das placas.
Por exemplo, se temos 5,2 kWp, escolhemos 
um inversor de 6 kW, que é um valor 
comercial próximo a 5,2 kW.
58
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Se o dimensionamento fosse em uma residência nova, deveríamos tomar como 
premissa o valor de todos os equipamentos consumidores de energia para determinar 
a demanda de pico prevista.
Vale lembrar que ainda nos faltam alguns itens para fechar o custo do nosso sistema, 
como projeto, cabos, conectores, estrutura de apoio dos painéis e mão de obra para 
instalação.
Para que seja feito um bom 
dimensionamento, temos que checar 
os detalhes de cada modelo disponível 
no mercado para saber qual se adapta 
melhor às características do local no qual 
será instalado e à relação custo-benefício 
que desejamos.
Os sistemas conectados à rede parecem ser muito atrativos, não é mesmo? 
Acesse o curso no AVA e assista aos vídeos indicados para 
entender os principais pontos que precisam ser levados em 
consideração.
59
ENERGIA FOTOVOLTAICA
ATIVIDADES DE 
APRENDIZAGEM
Convidamos você a fazer as atividades de aprendizagem referentes ao Módulo 2. Leia 
com atenção os textos antes de responder às perguntas.
Você pode conferir as questões do módulo aqui na apostila, 
mas lembre-se de que deverá acessar o AVA e enviar suas 
respostas obrigatoriamente por lá.
Você terá duas tentativas, e o próximo módulo só será 
liberado após a conclusão da atividade.
Questão 1 | Um inversor interativo, localizado em área externa de uma propriedade 
rural, deve possuir um grau de proteção IP65:
a) Devido a descargas atmosféricas, que são mais frequentes no campo.
b) Por causa da constante exposição a poeira e chuva.
c) Por que somente a partir desse valor é possível lançar o excedente na rede.
d) Pela possibilidade de queda de árvore sobre o sistema fotovoltaico.
Questão 2 | Qual potência de painel se ajusta melhor a uma propriedade rural 
localizada no município de São Miguel do Araguaia?
a) 160 W.
b) 330 W.
c) 150 W.
d) ) Cada situação deve ser analisada de acordo com a necessidade do local e os 
modelos disponíveis no mercado.
Questão 3 | Um sistema on-grid cuja geração é maior do que o consumo de energia 
elétrica não está com o valor da conta de luz zerado, embora tenha injetado mais 
energia na rede pública doque consumido. Esse fato se deve a:
a) Erro da concessionária.
b) Custo de disponibilidade de uso da rede pública, ou seja, taxa mínima.
c) Falha no dimensionamento do sistema fotovoltaico.
d) Imposto cobrado sobre aproveitamento de energia solar.
60
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Questão 4 | A conta de luz de uma propriedade rural pode ser gerada com valor 
zerado caso o sistema utilizado na residência seja:
a) On-grid, com geração de energia maior do que o consumo.
b) Conectado à rede, com geração de energia maior do que o consumo.
c) Off-grid, pois é o único no qual há independência da conta de luz, ou seja, não 
se paga pela energia consumida.
d) Grid tie, com geração de energia igual ao consumo.
MÓDULO 3
SISTEMA 
ISOLADO
66
ENERGIA FOTOVOLTAICA
No Módulo 2, tratamos de descrever o sistema conectado à rede de forma detalhada. 
Da mesma maneira, neste vamos acompanhar o mecanismo off-grid trabalhando de 
forma engrenada, assim como o funcionamento de seus três principais componentes, 
individualmente:
• Controlador de carga
• Conjunto de baterias
• Inversor autônomo 
No final do módulo, será apresentado um exemplo de dimensionamento de 
bombeamento de água para irrigação em região próxima à Goiânia-GO. 
AULA 1 – QUANDO UTILIZAR 
UM SISTEMA OFF-GRID?
Vamos utilizar o esquema a seguir para facilitar a visualização das etapas do sistema 
off-grid. Trata-se de um exemplo residencial para facilitar a comparação com um 
sistema conectado à rede.
67
ENERGIA FOTOVOLTAICA
MECANISMO
O sistema fotovoltaico off-grid residencial tem o mesmo princípio de funcionamento 
do sistema grid tie, com exceção do controlador de carga e das baterias. Não são 
obrigatórios esses dois equipamentos para configurar esse tipo de sistema, pois, 
dependendo do objetivo, pode-se conectar o módulo diretamente ao equipamento 
de uso, como uma motobomba. 
Vamos passo a passo:
O módulo fotovoltaico capta a luz do Sol e a transforma em energia elétrica.
TRANSFORMAÇÃO
A energia produzida nos painéis é transmitida ao controlador de carga, que por sua 
vez é ligado às baterias. O controlador tem a função de evitar que as baterias sejam 
sobrecarregadas ou descarregadas profundamente e, assim, garantir que toda a energia 
produzida pelos painéis fotovoltaicos seja armazenada com eficácia e segurança.
CONTROLE E 
ARMAZENAMENTO
Após a passagem pelo inversor, a corrente alternada pode seguir para abastecer as 
tomadas da residência.
INVERSÃO E 
CONSUMO
68
ENERGIA FOTOVOLTAICA
O sistema isolado da rede, geralmente, é instalado em locais específicos que não 
têm rede de energia elétrica, tornando-se o modo mais viável e econômico para se 
obter energia.
No desenho anterior, aparece a figura de um inversor 
autônomo, porém somente háhaverá necessidade 
deladesse aparelho se os equipamentos elétricos 
abastecidos forem de corrente alternada. Caso 
contrário, esse aparelho não há necessidade desse 
aparelhoserá necessário.
Exemplos de uso:
• Sistemas de bombeamento de 
água.
• Eletrificação de cercas.
• Geladeiras para armazenar vacinas.
• Postes de luz.
• Estações replicadoras de sinal.
69
ENERGIA FOTOVOLTAICA
CASO DE SUCESSO
Já escutou falar do programa 
“Luz para Todos”, do governo 
federal?
No início dos anos 2000, foi 
criado um programa para levar 
energia elétrica a todos os 
quatro cantos do país. E adivinha 
qual opção tecnológica foi 
amplamente utilizada...
Isso mesmo! 
Muitas distribuidoras que atendem às zonas 
rurais de Goiás e do Brasil adotaram os pequenos 
sistemas fotovoltaicos off-grid como solução, 
devido ao elevado custo de se levar infraestrutura 
de transmissão e distribuição de energia para 
comunidades distantes isoladas. 
ANÁLISE
Um dos grandes poderes da energia solar é que ela está presente em cada peda-
cinho do território goiano em abundância. Desde a capital goiana até o lugar mais 
longe e isolado do estado, essa tecnologia fotovoltaica tem total capacidade para 
gerar sua energia elétrica. 
Mas e se alguém quiser instalar um sistema off-grid no centro de Goiânia?
70
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Um ponto deve ficar claro:
Em localidades próximas a aglomerações urbanas, utilizar um 
sistema autônomo é totalmente possível, porém não é nada 
atrativo economicamente falando. Isso porque, de antemão, 
sabemos que os custos de instalação e operação de um sistema 
assim são muito maiores do que o preço pago pela energia elétrica 
fornecida pela distribuidora do seu município para abastecimento 
de uma residência mediana.
Um sistema fotovoltaico off-grid pode ser projetado para 
alimentar o mais complexo conjunto de equipamentos possível. 
Isso significa que, quanto maior a potência dos aparelhos a serem 
alimentados, e quanto maior o período de uso, mais energia será 
necessária para alimentar toda essa demanda. 
Seguindo esse raciocínio, logicamente, quanto maior o 
sistema projetado, maior será o desembolso econômico para a 
implantação.
Produzir energia para um sistema de irrigação 
muito grande, por exemplo, torna-se totalmente 
inviável pelo alto custo.
Assim, optar por um gerador a diesel ou gasolina 
pode ser uma alternativa bem mais barata do que 
uma opção fotovoltaica off-grid, principalmente 
por causa da quantidade de baterias necessárias 
(fator de custo preponderante) em um sistema 
isolado, utilizadas para manter o sistema de 
irrigação a pleno vapor.
A grande vantagem do sistema off-grid é a autonomia. Ele conta com um banco de 
baterias, que tem como principal função manter o fornecimento de energia à noite e 
em períodos sem Sol — total independência! —, porém aí vai um ponto de atenção:
Portanto, podemos concluir que é muito mais viável a alimentação de pequenas car-
gas, como iluminação, telecomunicação e pequenos utensílios domésticos. 
71
ENERGIA FOTOVOLTAICA
 AULA 2 – COMPONENTES > 
CONTROLADOR DE CARGA
Sabemos que os painéis solares 
produzem eletricidade ao longo 
do dia, porém a geração oscila de 
acordo com o nível de irradiação 
solar, o que acaba impossibilitando 
o carregamento direto das baterias. 
Por esse motivo, para intermediar 
a operação, o controlador de 
carga se faz necessário. 
Irradiação solar é a
Unidade de medida 
dada pela quantidade 
de radiação solar por 
unidade de área.
Já sabemos que a função principal desse aparelho é controlar a variação de tensão 
entre os painéis solares e as baterias.
Além dessa capacidade, alguns modelos de controladores atuam também em:
Proteção contra corrente reversa, ou seja, desconexão dos painéis fotovoltaicos para 
prevenir perda de carga das baterias nos módulos solares durante a noite.
CORRENTE 
REVERSA
72
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Desligamento da saída de corrente para evitar descarga das baterias abaixo de valores 
seguros.
DESCARGA
Medição digital ou analógica, com LEDs indicadores ou alarmes de advertência.
MEDIÇÃO
Proteção contra sobrecorrente por meio de fusíveis ou disjuntores.
SOBRECORRENTE
Há uma grande variação de aparelhos. Alguns 
possuem configuração manual e outros são 
totalmente automáticos, o que influencia, 
substancialmente, o custo. 
73
ENERGIA FOTOVOLTAICA
MUDAM OS TIPOS, MAS O 
FUNCIONAMENTO É O MESMO
O circuito de um controlador de carga monitora a tensão entre 
as placas solares e a bateria, assim como entre a bateria e as 
cargas de uso, para determinar seu status de carregamento. 
Alguns circuitos internos dos controladores variam, mas a 
maioria lê a tensão para controlar a intensidade de corrente 
que flui para as baterias. 
Lembre-se: o regulador de carga é o cérebro do 
sistema off-grid. Ele é o responsável pela duração da 
vida útil do banco de baterias (componente mais caro 
do sistema). Se a bateria tiver um regime de carga e 
descarga adequado, certamente seu tempo de vida 
será o maior possível.
CARACTERÍSTICAS
O regulador de carga deve ser selecionado de acordo com as características de 
tensão e corrente dos demais equipamentos do sistema projetado. Todos devem 
“falar a mesma língua”, principalmente a bateria, pois um não existesem o outro.
Geralmente, as conexões desse equipamento são parecidas com a da figura a seguir:
74
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte:https://www.neosolar.com.br/loja/controlador-de-carga-unitron-total-control-tc80-80w-
12v.htm
• Local de entrada dos condutores positivo 
e negativo do painel solar.
• Local de conexão dos condutores 
positivo e negativo do banco de baterias.
• Local de saída de corrente contínua 
direta, caso necessário.
Similar aos inversores on-grid, há duas tecnologias disponíveis no mercado, que 
fazem toda a diferença:
• PWM (modulação por pulsos) – trabalha baseada na tensão da bateria. Normalmente 
é utilizada com painéis menores, de menor potência.
• MPPT (ponto rastreador de potência máxima) – extrai a máxima energia possível 
de um módulo solar por meio da alteração de sua tensão de operação para maximizar 
a potência de saída. Normalmente é utilizada com painéis maiores, de potência mais 
elevada.
Exemplificando
Suponha um painel fotovoltaico com 
potência de 160 Wp (watt-pico) ligado a uma 
bateria de 12 V. 
Pode ser que, em determinado momento, no 
painel, haja uma corrente de 8 amperes e 
uma tensão de 20 volts.
https://www.neosolar.com.br/loja/controlador-de-carga-unitron-total-control-tc80-80w-12v.html
75
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Para calcular a potência de um aparelho, que é medida 
em watts (W), basta multiplicar a tensão, ou seja, a 
voltagem (110 V, 220 V), pela corrente, que é medida 
em amperes (A):
tensão (V) x corrente (A) = potência (W)
Na situação proposta, um regulador de carga modelo PWM:
• Reduziria a voltagem de 20 volts para os 12 volts da 
bateria.
• Manteria constante a corrente em 8 amperes.
Logo, observamos que dos 160 W produzidos haveria 
uma transmissão para a bateria de somente 96 W (12 V 
x 8 A). 
 Isso significa uma redução de 40%.
Nessa mesma ocasião, um modelo controlador de carga MPPT:
• Reduziria a voltagem de 20 volts para os 12 volts da 
bateria.
• Elevaria a corrente em 13,3 A para alcançar a potência 
de pico do painel.
Isto é, a potência seria transmitida integralmente para 
a bateria:
160 W = 12 V x 13,3 A
Como a eficiência dos controladores não é de 
100%, essa diferença não seria de 40%, como 
no exemplo; porém, sem dúvida nenhuma, 
ficaria em torno de 20%.
76
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Agora é colocar na ponta do lápis para saber 
se um controlador de carga MPPT, ou seja, 
um aparelho com maior eficiência, reduz 
o número de painéis dimensionados para 
justificar seu custo. 
AULA 3 – COMPONENTES 
> BATERIA
Devemos saber que as baterias, seja-
sejam de qual tipo forem, têm o papel de 
armazenamento de carga elétrica, tanto 
pensando em um automóvel, quanto 
num como em um nobreak ou sistema 
fotovoltaico. 
No caso de sistemas fotovoltaicosdes-
tes, essa energia será guardada em 
baterias do tipo estacionárias (altamente 
recomendável) para, posteriormente, 
ser consumida no período noturno ou de 
elevada nebulosidade.
BATERIAS ESTACIONÁRIAS 
× BATERIAS AUTOMOTIVAS
As baterias estacionárias são muito parecidas com as automotivas, inclusive utilizam 
a mesma tecnologia de chumbo-ácido se olharmos por fora; porém, por dentro, têm 
modos de funcionamento bem distintos.
77
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Se cair na tentação de utilizar uma bateria 
automotiva, lembre-se de que a emissão de 
gases tóxicos nos veículos é rapidamente 
dissipada, pois a bateria fica debaixo do 
capô. No entanto, em outras situações, 
inclusive dentro de uma residência, esses 
gases ficam retidos, podendo ocasionar 
danos à saúde dos moradores.
Algumas pessoas buscam nas baterias a alternativa para se 
desligarem da rede elétrica e garantirem a estabilidade no 
fornecimento de energia ou até mesmo a redução do seu 
consumo durante o horário de pico. Contudo é importante 
lembrar que uma bateria boa não é barata e não dura tanto 
tempo quanto um painel solar. 
Por isso é interessante, do ponto de vista econômico, adquirir 
baterias com alta carga de armazenamento para utilizar menor 
quantidade. Se o leitor deseja fazer testes e entender como funciona 
um sistema off-grid, pode até optar pela automotiva (mais barata 
no curto prazo). Porém, se deseja instalar um sistema fotovoltaico 
eficiente, não há dúvidas de que a estacionária é a melhor opção.
78
ENERGIA FOTOVOLTAICA
• Feitas para atuar em movimento.
• Projetadas para uso em veículos, 
no qual estão sempre carregadas 
(devido ao alternador) e fornecem 
um volume grande de energia em 
um curto período de tempo.
• A descarga máxima projetada 
para a bateria automotiva é, em 
média, 10% de sua capacidade 
total.
• Têm vida útil média de dois anos.
BATERIAS 
AUTOMOTIVAS
BATERIAS 
ESTACIONÁRIAS
• Feitas para operarem sem 
movimentação.
• Projetadas para suportar 
períodos longos de descarga e de 
corrente elétrica moderada.
• Fabricadas com materiais mais 
nobres, feitos para durar mais 
tempo.
• Têm vida útil média de 5cinco 
anos.
Assim como o controlador de carga se assemelha ao 
cérebro do sistema off-grid, a bateria seria o pulmão.
Conhecidas como baterias de ciclo profundo, possuem um período de uso médio de 
quatro anos e preços acessíveis. A diferença principal desse modelo é que possui 
placas bem grossas, conseguindo suportar níveis altos de descarga.
BATERIAS 
COMUNS
CARACTERÍSTICAS
Entre as baterias do tipo estacionárias, os modelos mais comuns no mercado são:
79
ENERGIA FOTOVOLTAICA
São baterias estacionárias ventiladas com eletrólito líquido (ácido sulfúrico diluído). 
Têm vida útil superior a 10 anos (excelente) e preços razoáveis. Por serem ventiladas 
e liberarem gás, deve-se realizar manutenção preventiva para a reposição de água. É 
importante utilizá-las em locais apropriados para não correr riscos de explosão.
BATERIAS 
OpzS
São reguladas à válvula e pela recombinação interna de gases, ou seja, a bateria não 
permite passagem significativa de qualquer elemento de dentro para fora nem de fora 
para dentro. Além disso, não necessita de nenhum tipo de manutenção interna.
BATERIAS 
VLRA
Possuem vida útil superior a 10 anos. Esse modelo de bateria tem uma elevada 
resistência a temperaturas extremas, vibrações e choques mecânicos, e seu valor de 
investimento é alto em relação às anteriores.
BATERIAS 
AGM
A vida útil destas também é superior a 10 anos e elas são muito usadas, principalmente, 
para sistemas solares fotovoltaicos em locais de grande movimentação, uma vez que o 
gel dá boa estabilidade durante as movimentações.
BATERIAS 
DE GEL
80
ENERGIA FOTOVOLTAICA
EXEMPLIFICANDO
Ao escolher o tipo de bateria a utilizar, devem-se reparar alguns dados importantes, 
principalmente:
Mas o que significa, para um simples 
consumidor, uma bateria de 220 Ah / 10 h 
(descrição na etiqueta)?
Significa dizer que ela tem a capacidade 
de transmitir uma corrente de 22 A dentro 
do período de 10 horas. Obviamente, se 
aumentarmos a corrente, o tempo diminuirá, 
assim como a vida útil da bateria. 
Em geral, a corrente no sistema deve ser por 
volta de 10% da corrente nominal da bateria.
Mas quantas baterias eu deveria utilizar? 
Ótima pergunta! A resposta é: depende de qual é o objetivo. Se a meta é reduzir por 
completo a quantidade de energia que você usa da concessionária, mas sem se 
desconectar da rede, simplificadamente temos a seguinte conta:
81
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Na verdade, a resposta para a pergunta anterior deve ser:
BATERIAS 
DE GEL
Uma casa média consome, usualmente, 15 kWh/dia, com 70% 
desse consumo ocorrendo no fim de tarde e durante a noite (é 
claro que, se você tiver uma casa de padrão elevado, o consumo 
será maior).
Dessa forma, podemos assumir que a residência vá precisar 
comprar 70% de sua energia da rede, aproximadamente 10,5 kWh 
por dia. 
Nesse caso, por exemplo, a Powerwall 2 da Tesla daria conta do 
recado, pois possui capacidade para 13,5 kWh.
Powerwall é uma bateria fabricada pela empresa norte-americana Tesla que possui elevadíssima 
capacidade de armazenamento e já vem com um inversor integrado ao equipamento.É impossível dimensionar a quantidade de baterias necessárias sem uma 
compreensão detalhada do seu perfil de consumo de energia. 
AULA 4 – COMPONENTES 
> INVERSOR
Já estudamos no módulo sobre os sistemas 
on-grid, bem como o que é e para que serve 
um inversor grid tie. 
Em sistemas off grid, o inversor autônomo 
tem papel semelhante, porém mais simples, 
ou seja, serve basicamente para:
• inversão de corrente contínua (CC) para 
corrente alternada (CA);
• mudança das tensões de bateria, 
normalmente em 12 V, para 110 V / 220 V.
82
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Além dessas funções, a máquina protege o sistema contra subtensão, sobretensão, 
curto-circuito na saída e sobreaquecimento.
É importante ressaltar que:
O inversor deve ser ligado 
diretamente aos bornes das 
baterias, pois, na partida de certas 
cargas, as correntes solicitadas 
pelo inversor são altas para o 
controlador de carga, podendo 
danificá-lo.
Ao contrário de inversores 
grid tie, o inversor off-grid não 
demanda registro obrigatório 
no Inmetro. Isso não significa 
que se deve utilizar um aparelho 
qualquer, mas sim que há outras 
marcas de qualidade disponíveis 
no mercado.
83
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Em sistemas de alta tensão, o 
inversor utiliza baterias ligadas 
em série com voltagem superior a 
300 VDC. 
Para microinversores dedicados a 
motores, é aconselhável o uso de 
tecnologia soft start, ou seja, que 
dá partida no motor elétrico com 
uma velocidade mais baixa e vai 
acelerando com o tempo, chegando 
à plena carga em menos de 30 
segundos. A grande vantagem 
desse método é que evita o pico de 
corrente, melhorando a eficiência e 
o tempo de vida de todo o sistema.
Em propriedades isoladas, podemos citar seu uso em postes de iluminação solar, 
sistemas de rádio transmissão, telefones de emergência e estações meteorológicas. 
84
ENERGIA FOTOVOLTAICA
CARACTERÍSTICAS
Assim como os demais equipamentos formadores do sistema off-grid, o inversor 
autônomo possui uma série de propriedades que devem ser levadas em conta no seu 
dimensionamento, como:
Potência nominal
Potência para a qual o aparelho é dimensionado, ou melhor, potência que 
o inversor é capaz de entregar permanentemente. Para uma boa eficiência 
operacional, deve-se escolher sempre um inversor de potência nominal 
superior à potência total necessária para alimentar as cargas.
Capacidade de sobrecarga
Atribuição para transmitir potência superior à nominal durante um curto 
período.
Rendimento / eficiência
Relação entre as potências de entrada e saída. O rendimento de um inversor 
não é constante, variando de acordo com a potência consumida. A eficiência 
dos inversores, geralmente, varia de 70% a 99,5%. O ideal é dimensionar o 
inversor para ter uma eficiência acima dos 90%.
Autoconsumo
Em função similar à de um sensor de presença, é esperado que os inversores 
sejam capazes de arrancar, automaticamente, quando for detectada alguma 
carga e de se desligarem quando perceberem que não há cargas ativas à sua 
saída. Porém, mesmo inativo, o inversor tem um autoconsumo, normalmente 
no valor de 2% da potência nominal de saída.
Forma de onda
É uma representação gráfica que demonstra a maneira como a energia evolui 
ao longo do tempo, com suas variações nos valores de tensão. A onda de 
energia que é transmitida pela rede elétrica, provida pela concessionária, é 
do tipo senoidal, ou seja, é uma onda pura e harmônica. Para que seu sistema 
fotovoltaico tenha uma energia de qualidade, dê preferência a inversores de 
onda senoidal! Embora mais caros, são bem superiores a modelos que têm 
onda senoidal modificada, por exemplo.
85
ENERGIA FOTOVOLTAICA
AULA 5 – EXEMPLO DE 
APLICAÇÃO OFF-GRID
A utilização de sistemas de bombeamento de água em locais remotos, distantes da 
rede elétrica convencional, é uma excelente opção, pois eles possuem longa vida útil, 
baixa manutenção e fácil instalação.
Tratando-se de uma propriedade rural, o bombeamento de água solar oferece 
diversas opções, como:
• Sistemas de reuso de água de 
chuva.
• Abastecimento de água para 
bebedouro animal.
• Abastecimento de caixas-d’água.
• Abastecimento para irrigação de 
lavoura.
• Abastecimento de água para 
comunidades isoladas.
Para cada finalidade de uso, há um tipo de bomba que a atende de maneira mais 
adequada, seja ela:
• bomba de diafragma – com motores de corrente contínua;
• bomba d’água Anauger Solar – com motores de corrente alternada;
• bombas centrífugas e helicoidais – com motores de corrente contínua ou 
alternada.
86
ENERGIA FOTOVOLTAICA
É o tipo da bomba (potência, vazão 
necessária e irradiação solar local) a utilizar 
que servirá de base para o dimensionamento 
de todo o sistema. 
Neste exemplo, vamos instalar uma bomba centrífuga trifásica de corrente 
alternada, com potência de 2,5 CV, para abastecer o reservatório central elevado 
de uma fazenda.
Quantos painéis utilizar? Qual inversor? 
Para responder a essas perguntas, acompanhe os passos a seguir:
POTÊNCIA DA BOMBA
A bomba citada possui os seguintes dados:
• potência: 2,5 CV;
• vazão máxima: 6,5 m³/h (Pressão: 46 mca);
• vazão mínima: 1,5 m³/h (Pressão: 119 mca).
Primeiramente, encontramos a potência da bomba em kW, ou seja, 1,85 kW.
Explico:
• 1 CV tem 0,74 kW, logo, fazendo a operação (2,5 CV x 0,74), chegamos ao 
resultado apresentado.
87
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Há bombas d’água em corrente contínua, 
específicas para uso em sistemas de energia 
solar fotovoltaicos, que podem ser ligadas 
diretamente ao painel solar, já outras de 
corrente alternada, como neste exemplo, 
precisam de um inversor para funcionar 
adequadamente.
POTÊNCIA DO INVERSOR
Temos no mercado várias opções de inversores off-grid. Muitos deles já são bem 
conhecidos para atividades de irrigação e abastecimento de água para pecuária.
Neste caso, vamos utilizar um inversor trifásico com potência nominal de 2,2 kW, 
pouco acima da potência da bomba d’água, como é aconselhado.
Características do modelo escolhido:
• corrente nominal de saída: 10 A;
• tensão de entrada: 300-750 VCC;
• tensão de operação recomendada: 550 VCC;
• peso: 4,6 kg;
• temperatura de trabalho: de -10 °C a 40 °C.
VCA ou VAC: tensão em corrente alternada
VCC ou VDC: tensão em corrente contínua
88
ENERGIA FOTOVOLTAICA
QUANTIDADE DE PAINÉIS
Primeiramente, escolhemos a potência do painel que melhor se encaixa na situação 
do produtor.
Vamos utilizar painéis de 330 W, os quais têm uma tensão de 37 V.
Dados:
• número de células: 72;
• dimensões: 1.960 x 992 x 35 mm;
• peso: 22,4 kg.
Portanto, de posse dessas informações, podemos calcular a quantidade de painéis 
com o seguinte raciocínio:
Para alcançar uma tensão de trabalho próxima aos 550 V do inversor, devemos fazer 
a divisão de 550 por 37, o que nos retorna um valor de, aproximadamente, 14 painéis 
solares. 
Seria viável utilizar esse conjunto de equipamentos? Talvez fosse melhor outro tipo 
de painel?
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
O sistema isolado parece solucionar grandes problemas quando estamos falando de 
lugares afastados e longe das redes de distribuição, não é? 
Acesse o curso no AVA e assista a um vídeo para entender 
melhor as características desse sistema.
Com certeza, há modelos prontos no 
mercado disponíveis para operar de 
maneira mais prática. O exemplo serve, 
somente, para mostrar um raciocínio 
básico para você.
Podemos, também, adicionar baterias e 
controlador de carga para o sistema, mas 
esse assunto merece uma explicação mais 
detalhada e extensa.
90
ENERGIA FOTOVOLTAICA
ATIVIDADES DE 
APRENDIZAGEM
Convidamos você a fazer as atividades de aprendizagem referentes ao Módulo 3. 
Leia com atenção os textos antes de responder às perguntas.
Você pode conferir as questões do módulo aqui na apostila, 
mas lembre-se de que deverá acessar o AVA e enviar suas 
respostas obrigatoriamente por lá.
Você terá duas tentativas, e o próximo módulo só será 
liberado após a conclusão da atividade.
Questão 1 | Em uma situação em que o sistema conectadoà rede de uma residência 
tenha demonstrado problema no funcionamento do seu inversor grid tie, podemos 
solucionar o problema:
a) Trocando o inversor grid tie por um inversor autônomo.
b) Trocando o inversor grid tie por um inversor interativo.
c) Redimensionando o controlador de carga.
d) Aumentando o número de módulos fotovoltaicos no telhado.
Questão 2 | Dentro de um sistema fotovoltaico autônomo, a bateria é o 
equipamento mais dependente do controlador de carga. Por quê?
a) Porque o controlador regula a tensão de entrada na bateria e, 
automaticamente, sua carga e sua descarga.
b) Porque ela possui um sistema de autocontrole ligado ao controlador.
c) Porque, se não houvesse o regulador, a bateria duraria muito mais tempo.
d) Porque é a bateria que determina a tensão que chega ao controlador.
Questão 3 | É recomendável o uso de baterias estacionárias para sistemas 
fotovoltaicos on-grid, pois: 
a) São dimensionadas para trabalhar em movimento.
b) São projetadas para trabalhar sem movimentação.
c) Fornecem grande quantidade de energia em um curto espaço de tempo.
d) Podem se recarregar automaticamente.
91
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Questão 4 | Em um sistema isolado, um produtor utiliza um inversor autônomo 
importado não homologado pelo Inmetro. Isso quer dizer que:
a) Esse sistema está ilegal à luz das leis brasileiras.
b) O produtor pode ter optado por outro inversor de alta qualidade, mas que 
ainda não foi homologado pelo instituto.
c) O produtor pode ser multado pelos órgãos competentes.
d) Não é autorizada a venda desse produto em território nacional.
Questão 5 | Em um sítio que possui um poço semiartesiano, haverá a instalação de 
um sistema de bombeamento de água diretamente da bomba nos painéis. Pode-se 
afirmar que a bomba d’água será do tipo:
a) Diafragma submersa 5.000 L/dia.
b) Anauger 8.600 L/dia.
c) Anauger 1.000 L/ hora.
d) Anauger 800 L/ hora.
MÓDULO 4
PASSO A 
PASSO PARA A 
INSTALAÇÃO
97
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Assim como a construção de uma casa deve ser projetada antes da execução, o 
sistema fotovoltaico funciona da mesma maneira. Vimos, até aqui, algumas opções de 
equipamentos/modelos de sistemas isolados e conectados à rede e o que devemos 
levar em conta para um bom dimensionamento desses conjuntos.
No entanto, antes, vamos entender os pontos de atenção para 
manter o sistema em operação da maneira mais eficiente possível.
Além disso, temos que conhecer os custos gerais de um sistema 
fotovoltaico (equipamento, instalação e manutenção), as normas 
que devem ser seguidas e também como acessar essa tecnologia 
da maneira menos custosa, de acordo com o perfil do usuário. 
Vamos lá?
Agora, estamos prontos para colocar em funcionamento! 
AULA 1 – COMO É FEITA A 
INSTALAÇÃO SOLAR?
Em resumo, a instalação do sistema fotovoltaico, em um telhado, por exemplo, 
segue as seguintes etapas:
Locação de painéis solares
De acordo com a planta baixa do projeto, a equipe de instalação realiza a 
demarcação, na cobertura da edificação, por exemplo, do local exato onde será 
montado cada módulo solar.
Instalação de suportes
Há duas situações mais comuns:
• em coberturas com telhas de cerâmica, elas são removidas nos pontos 
marcados, de acordo com o layout de projeto, e logo os suportes são 
aparafusados nas terças, servindo de consolo para os trilhos;
• em coberturas metálicas, a instalação é realizada sem a retirada da telha, 
facilitando o processo de fixação dos suportes.
98
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Instalação de trilhos
A fixação dos trilhos é feita de forma rápida caso os suportes estejam na 
posição exata. Após essa parte do serviço, os painéis podem ser montados 
com total segurança.
Geralmente, os trilhos são fabricados com materiais leves e resistentes.
Instalação de módulos solares
Com os trilhos bem fixos, é hora de instalar os painéis em seu devido lugar e 
conectar os cabos e a caixa de junção.
Instalação elétrica
Agora resta a conexão dos painéis solares aos demais equipamentos do 
sistema fotovoltaico e também ao quadro de distribuição da casa, se for o 
caso. Se o sistema for grid tie, após a instalação finalizada, já se poderá ir ao 
medidor bidirecional e verificar como estará seu balanço energético entre 
geração e consumo.
Algumas vezes não é possível 
realizar a instalação nas 
melhores condições. Isso quer 
dizer que o sistema se tornou 
inviável? Claro que não!
As perdas direcionais para 
coberturas com face para o 
Nordeste ou Noroeste variam 
entre 3% e 8%, o que ainda 
é aceitável. Porém, se seu 
sistema ficará voltado para a 
face Sul, realmente teremos 
um problema a resolver, pois 
nessa situação as perdas 
energéticas serão enormes.
99
ENERGIA FOTOVOLTAICA
A posição ideal para o painel fotovoltaico, no Brasil, é 
voltada para o Norte, pois assim receberá luz a maior 
parte do tempo. Lembra aquela informação sobre 
tempo de exposição ao Sol? Tem tudo a ver!
Então, se você possui um telhado com face orientada 
para Norte, ótimo! E, se não há sombreamento, 
melhor ainda! Dessa forma, seu gerador de energia 
solar (painel solar) produzirá mais energia.
Em relação à inclinação do módulo, o ideal é que o 
ângulo da peça com a posição horizontal seja igual 
ao da latitude local.
Exemplo: Goiânia fica a uma latitude de 16°, portanto 
a melhor posição possível seria em um ângulo de 16°.
Seguem algumas dicas para a hora da instalação do 
suporte que devem ser levadas em consideração:
• O suporte atende a todas as exigências e aos 
padrões de construção?
• O preço da estrutura do suporte de fixação atende 
ao seu orçamento?
• Qual é a durabilidade da estrutura do suporte 
de fixação? Seus componentes são testados e de 
qualidade?
• A estrutura do suporte de fixação é a mais 
adequada para o seu projeto?
• Será vedada a cobertura após a instalação contra 
infiltração de água?
100
ENERGIA FOTOVOLTAICA
 AULA 2 – MANUTENÇÃO 
DO SISTEMA
A manutenção do sistema de 
energia solar é mínima e de baixo 
custo, porém deve ser feita. Em 
primeiro lugar, você precisa 
ter em mente a importância da 
manutenção preventiva. 
Assim como um veículo passa por revisões periódicas na oficina, 
por exemplo, trocas óleo, filtro e pastilha de freio, seu sistema 
fotovoltaico funciona da mesma maneira.
Repare: 
O que pode atrapalhar a eficiência das placas? Muita poeira acumulada e a ação de 
animais, como pássaros e pombos, por exemplo. Dessa forma, a irradiação solar é 
absorvida com dificuldade, e o sistema pode perder eficiência.
101
ENERGIA FOTOVOLTAICA
• As garantias variam de acordo com o fabricante.
• Embora os prazos de fábrica sejam os já 
mencionados, há milhares de instalações de 
sistemas fotovoltaicos no mundo todo que duram 
muito mais do que a sua garantia. Há relatos de 
sistemas funcionando perfeitamente por mais de 
25 anos.
• A placa solar diminui a eficiência de geração 
energética com o tempo.
Realizar atividades de manutenção também significa 
não perder a garantia dos equipamentos, que, em 
geral, são as seguintes:
• garantia do painel solar = 25 anos;
• garantia do inversor solar = de 5 a 12 anos;
• garantia dos cabos e conectores especiais = mínimo 
de 10 anos;
• garantia da estrutura de fixação dos painéis = de 10 
a 15 anos;
• garantia da instalação do sistema de energia solar = 
de 1 a 5 anos.
GARANTIAS
O procedimento padrão de manutenção preventiva é, simplesmente, limpar as 
placas solares com água e pano a cada quatro meses, no período de seca — em 
época de chuva, não há necessidade.
Mas tome alguns cuidados! Não use nenhum produto químico nem pressurizador 
com jato direto nas placas e dê preferência para escovas macias e flexíveis, próprias 
para a higienização.
ATIVIDADES
102
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Caso encontre alguma anomalia, o melhor 
será entrar em contato com a assistência 
técnica do equipamento. Não tente resolver 
por conta própria, pois poderá danificar os 
aparelhos e perder a garantia.
Em caso de sistemas de grande 
porte, recomenda-se que a empresa 
fornecedora seja