Energia Solar Fotovoltaica

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FAAG-FACULDADE DE AGUDOS
Vinicius Coneglian da Silva
ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA:
Implantação de um sistema fotovoltaico em diferentes residências
AGUDOS
2017
27
Vinicius Coneglian da Silva
ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA:
Implantação de um sistema fotovoltaico em diferentes residências
Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Curso Engenharia de Produção da Faculdade de Agudos. Orientador (a): Prof. Ms. Aline Gouveia de Souza Lins.
AGUDOS
2017
RESUMO
No dia de hoje a energia elétrica é uma necessidade, tendo em conta que tudo precisa de energia, desde uma indústria até um pequeno smartphone. Vendo como a energia é imprescindível, começamos a pensar em fazer novas tecnologias para gerar uma quantidade de energia maior, e sem agredir o meio ambiente. Com essa necessidade, foi criada a energia solar fotovoltaica derivada do sol, onde placas solares transformam a luz solar em uma energia elétrica limpa. Com a chegada desta nova fonte, chegam também vários produtos derivados dela. Por isso, a pesquisa tem como objetivo mostrar o funcionamento da energia solar, e o estudo do investimento em uma residência para implantar esta tecnologia. Para isso, será feito uma pesquisa cotando o preço dos equipamentos e mão de obra necessária e após uma conta de quanto tempo irá demorar para esse investimento retornar. Concluindo-se que o retorno financeiro em uma residência de grande porte tem um retorno financeiro mais viável, pois seu payback é feito em menor tempo.
Palavra-chave: Energia Solar. Energia Fotovoltaica. Energia Sustentável. Energia Economica
ABSTRACT
In the present’s days the eletric energy is a necessity, taking into account that everyting needs energy, since a industry until a little smartphone. Seeing how the energy are a essencial, we start to think in how to make a new tecnology to generate a large quantity of energy, and without attack the environment. With this necessity, was created the photovoltaic solar energy derivated from sun, where solar panels transform the solar light in eletric energy clean. With the arrival of solar energy, arrival to a lot of derivated products. Therefor, the research has like objective to show the operation of solar energy, and the study of the investment in a house to let it working with this tecnology. It will be done a search listing the price of the necessary equipaments and the Manpower and after that a calculation will be made of how long will take it to this investment get back. Concludes that the financial feedback in a large house has a financial feedback more viable, because your payback is made in less time
Key-word: Solar Energy. Photovoltaic Energy. Sustainable Energy. Economic Energy
Sumário
1 Introdução	5
1.1 Funcionamento Da Energia Solar	7
1.1.1 Placas fotovoltaicas	7
1.2 Energia Solar Mundial	8
1.3 Energia Solar No Brasil	11
2 OBJETIVO	12
3 METODOLOGIA	13
4 Discussão / Resultados	14
4.1 Sistema Fotovoltaico Completo	14
4.2 Potência Necessária	15
4.3 Reciclagem dos materiais usados	15
4.4 Implantação do sistema solar	16
4.4.1 Conta da energia	16
4.4.2 Preços	16
4.4.3 Duração de um sistema fotovoltaico	18
4.4.4 Retorno financeiro (Payback)	18
4.5 Vantagens e Desvantagens	20
4.6 Utilização da Energia no Dia a Dia	21
5 Conclusão	25
6 Referências	26
1 Introdução
A utilização de fontes não renováveis para geração de energia ainda é predominante e tem causado preocupação em relação aos impactos ambientais, cujas alterações negativas estão sendo comprovadas pelo meio científico e sentidas pelas populações mundiais (DUTRA et al., 2013). Com o aumento exacerbado da população e seu apelo ao consumo desenfreado, os recursos naturais têm se exaurido rapidamente, pois são finitos, e é proporcionalmente significativa a preocupação e incentivo de esforços que visam minimizar o uso dessas fontes de energia em prol de fontes renováveis e limpas. Pensando em uma maneira de poluir menos o planeta, algumas fontes de energias sustentáveis foram desenvolvidas, motivados por uma consciência mais sustentável e que visem atender à população de modo menos impactante.
Segundo Farret (2010), a geração de energia parecia apenas um problema a mais para a humanidade há alguns anos, porém com a produção de “bens” com mais consumidores de energia o problema tomou proporções dramáticas, acelerando a destruição do ambiente de uma forma invisível, inegável e generalizada, mesmo para os poucos observadores do dia a dia. Os padrões atuais de produção e consumo de energia são baseados nas fontes fósseis, o que gera emissões de poluentes locais, gases de efeito estufa e põem em risco o suprimento a longo prazo que o planeta oferece. Faz-se necessário uma mudança nos padrões de consumo e consequentemente nos modos de produção, principalmente em se tratando dos tipos de fontes energéticas. O Brasil é um país com grande potencial para iniciar essa mudança, pois as condições climáticas e ambientais são favoráveis à utilização da energia solar, lembrando que esta é uma fonte infinita e que para o Brasil, seria fonte inesgotável devido à grande incidência de radiação mesmo em períodos de inverno (GOLDEMBERG e LUCON, 2007; DUTRA, 2013).
De fato, o sistema fotovoltaico ainda não é o maior constituinte no que diz respeito à captação de energia, atualmente. Porém data de muito tempo experimentos e os primeiros dados acerca dessa tecnologia tão abundante no planeta. Cientistas como Edmond Becquerel e Charles Fritts (KOMP, 2001; SMESTAD, 2002; HAGFELDT et al., 2010), obtiveram as primeiras realizações sobre o uso de placas fotovoltaicas de que se tem notícia hoje e que, apesar de seu baixo aproveitamento energético foram os primeiros passos para que essa descoberta se tornasse uma possibilidade para o futuro. Assim, com a evolução da tecnologia, esse artefato foi melhorado e dele se adquire uma energia considerada infinita e de alto rendimento energético (KOMP, 2001; GRÄTZEL, 2001; SERVICE, 2005; HAGFELDT et al., 2010).
A instalação de energia solar representa uma importância com relação à descentralização da produção de energia no Brasil. Produzir eletricidade em seu próprio domicílio representa mais independência para o consumidor, isto é, não depender dos custos de distribuição e nem dos altos encargos do governo. Com isso, o brasileiro passará a entender com mais clareza sua conta de luz e o real valor da energia (DASSI, 2015). O sistema fotovoltaico, representam um incremento à geração convencional já existente e que futuramente poderá contribuir de maneira mais significativa para a geração de energia elétrica (JARDIM, 2007). Além disso, Jardim (2007) ressalta que a utilização de forma estratégica de sistemas fotovoltaicos interligados à rede elétrica poderá fomentar a indústria brasileira de módulos fotovoltaicos, reduzindo custos envolvidos e aumentando a escala de produção. 
A utilização das fontes solar fotovoltaicas são uma das mais caras tecnologias envolvendo a produção energética, por apresentar alto custo de investimento para instalação, este modelo ainda obtém menores índices de adesão da população, acarretando em um baixo número de empresas fornecedoras dessa fonte energética. O estudo tem como objetivo principal analisar a energia solar fotovoltaica como alternativa de diversificação energética para diferentes portes de residências, além de demonstrar uma Implantação afim de somar dados acerca de futuros estudos e dos já existentes no que se trata do uso da energia solar como fonte energética mundial.
1.1 Funcionamento Da Energia Solar
1.1.1 Placas fotovoltaicas
	O efeito fotovoltaico foi visto pela primeira vez em 1839 por um físico francês chamado Edmund Becquerel, em uma solução de selênio. Ele notou uma tensão entre os eletrodos de solução condutora, quando a luz do sol batia nela. Em 1870, esse efeito foi estudado mais a fundo, só que em materiais sólidos como o selênio. Assim, em 1880 foi criada a primeira célula fotovoltaica utilizando o selênio, com uma eficiência de 2% (TOLMASQUIM, 2016).
Para darinício a um sistema solar fotovoltaico, é necessário escolher o melhor painel fotovoltaico para o processo utilizado. Quanto maior a quantidade de energia que usada, mais painéis com mais potências serão utilizados. O painel fotovoltaico é chamado assim devido ao efeito fotovoltaico que ele produz, que transforma a radiação solar em energia elétrica para uso geral por intermédio de materiais semicondutores (LEVA, Flavia F.; SALERNO, Carlos H.; CAMACHO, J.R.; GUIMARÃES, S.B;2004).
Efeito fotovoltaico é a criação de uma corrente elétrica ou tensão elétrica em um material condutor, após sua exposição à luz. A placa fotovoltaica utiliza dois tipos diferentes de silício, um para criar cargas negativas, e outro para criar cargas positivas. Silício combinado com o fósforo resulta na carga positiva, e silício combinado com o boro resulta em uma carga negativa. (DEMONTI, 2003)Quando os fótons atingem as células fotovoltaicas, eles fazem com que alguns dos elétrons que circundam os átomos se desprendam, então estes elétrons livres vão migrar através da corrente elétrica para a parte da célula de silício que está com ausência de elétrons. Durante o correr do dia, os eletros irão fluir em uma direção constante, deixando átomos e preenchendo lacunas em átomos diferente, esse fluxo de elétrons cria a corrente elétrica derivada da energia solar. (LEVA et al., 2004).
Enquanto a Terra se move ao redor do sol, ela recebe mais ou menos 1.410 W/m² de energia media, isso medido em uma superfície terrestre. O valor é reduzido, pois ele passa pela atmosfera, sendo apenas 19% absorvido pela atmosfera. Após passar pela atmosfera, essa energia solar pode ser vista como luz ultravioleta ou luz visível (COSTA e SCALAMBRINI, 2015).
Existem hoje vários materiais semicondutores feitos para o efeito fotovoltaico. Dentes eles o silício cristalino e o silício amorfo hidrogenado que são os mais comuns. No silício cristalino, os átomos ocupam posições regulares no espaço, formando uma rede perfeitamente periódica (cristal). Já no silício amorfo hidrogenado, que é o mais utilizado recentemente e o mais econômico, há alguns defeitos compensados com átomos de hidrogênio. Há outros materiais sendo pesquisados, como o arsenieto de gálio, porém ainda não tão baratos como os mencionados acima (TOLMASQUIM, 2016).
Em laboratório, a fabricação de células de silício cristalino com até 27% de eficiência é possível, porem as produzidas industrialmente com silício cristalino é de 15 a 18%. No caso do silício amorfo hidrogenado de 10 a 12% de eficiência em laboratório e industrialmente 7 a 8 %, porem seu custo é bem menos na fabricação do que a de silício cristalino. (TOLMASQUIM, 2016).
1.2 Energia Solar Mundial 
De acordo com a International Energy Agency’s Trends in Photovoltaic Applications (EATPA) em 2016 esse foi o ranking dos países que mais produziram energia solar fotovoltaica:
 Tabela 1. Ranking dos países que produzem mais energia solar
 Fonte (https://olhardigital.com.br/noticia/veja-os-10-paises-que-mais-captam-energia-solar-brasil-esta-fora/56108).
		A partir das décadas de 50 e 60, o desenvolvimento da tecnologia dos painéis solares foram impulsionados pelo setor de telecomunicações na busca de fontes de energia em localidades isoladas. Além disso, outro fator responsável pelo aprimoramento dessa tecnologia foi a corrida espacial, pois a célula fotovoltaica sempre foi a maneira mais eficiente e prática para a obtenção de energia elétrica no espaço, tendo sido utilizada em diversos satélites. A crise do petróleo de 1973 também incentivou a pesquisa de formas alternativas de obtenção de energia. Atualmente, o grande desafio é baixar o custo de fabricação das células fotovoltaicas sem perder eficiência (BENEVENUTO, 2016). 
	A mitigação das mudanças climáticas tem sido a principal razão por trás das chamadas para buscar um futuro 100% impulsionado pelas energias renováveis. No entanto, o benefício que as energias renováveis trazem ao reduzir o CO2 não é, de qualquer forma, o único motivo para aumentar a sua implementação. Em muitos países, a redução da poluição do ar a nível local - bem como os problemas de saúde que causa - é um motor principal (REN21, 2017).
	A implementação de tecnologias de aquecimento e refrigeração termo-solar continuou sua expansão global em 2016. As vendas aumentaram em vários mercados emergentes, incluindo Argentina, Oriente Médio e partes da África Central e oriental. No entanto, no caso de mercados maiores e mais estabelecidos, 2016 foi um ano cheio de desafios devido a vários fatores, entre os quais destacam-se os baixos preços de gás e petróleo (REN21, 2017).
	Segundo dados do REN21, durante 2016, pelo menos 75GW de capacidade de energia solar foram adicionados em todo o mundo, o mesmo que a instalação de mais de 31.000 painéis solares por hora. A figura 2 ilustra a capacidade mundial para produção de energia solar. Ainda a China representou 46% da nova capacidade em gerar energia de fonte solar, seguida dos Estados Unidos com 20%, Japão com 11,5%, e 22,5% para o restante dos países, como representado na Figura 3.
Figura 2. Capacidade mundial de energia solar e adições anuais, 2006-2016.
Fonte: REN21 (2017). 
Apesar de o mercado europeu de energia solar apresentar uma estagnação nos últimos anos, o mercado voltou a crescer significativamente em 2015 principalmente no Reino Unido, que acrescentou 3,5 GWp a sua matriz energética. A Alemanha, que até 2014 era a líder mundial em capacidade instalada apresentou nova diminuição de crescimento, saindo de 3,3 GWp em 2013 para 1,9 GWp em 2014 e 1,5 GWp em 2015. Quedas ainda maiores na instalação de painéis fotovoltaicos em países europeus tradicionalmente grandes produtores de energia solar ocorreram na Itália e Espanha, com a instalação de apenas 300 MWp e 56 MWp, respectivamente (NASCIMENTO, 2017).
Figura 3. Capacidade de energia solar fotovoltaica e adições em, 10 países líderes, 2016.
Adicionados em 2016
	Fonte: REN21 (2017). 
	
	Com o desenvolvimento da energia solar no mundo, a Agência Internacional de Energia informou em 2011 que a adoção da energia solar, podia ser algo muito vantajoso, pois era uma energia limpa, e inesgotável, além disso não precisava de importação ou exportação e irá aumentar a segurança energética de todos os países. Além desses benefícios o estudo mais aprofundado, e sua implantação, irão baixar os preços e a procura dos combustíveis fósseis, porem como é uma tecnologia muito procurada, os custos altos tanto de suas matérias quantos de implantação serão experimentais.
1.3 Energia Solar No Brasil
Segundo informações do Ministério de Minas e Energias (MME) (2017), o Brasil possuía, ao final de 2016, 81 MW de energia solar fotovoltaica instalados, sendo 24 MWp de geração centralizada e 57 MWp de geração distribuída. Ainda que a capacidade de produção brasileira seja alta, não coloca o Brasil entre os vinte maiores líderes mundiais em disponibilidade energética de fonte solar, todos com capacidade instalada superior a 1 GWp (NASCIMENTO, 2017).
No Brasil temos uma produção de 0,0008% de energia feita de sistemas solares, levando em conta todos os meios de energias produzidas no Brasil. Grande parte da energia ainda é fornecida por hidrelétricas espalhadas por todo o Brasil, porem somos um pais com uma vasta incidência solar, o que poderia ser muito bom em termos de investimentos mais sustentáveis
O Brasil pode receber em média 3000 horas de incidência solar por ano, o tornando um pais ideal para instalar usinas solares, o que pode o tornar uma das maiores potencias em energia solar. A região do Nordeste, por exemplo, por ter um clima quente é a que mais se beneficia com o sol, podendo gerar uma incidência entre 4,5 a 6 kWh em média. A falta de investimento no pais, faz com que esses números sejam inutilizados, porem se usada da forma correta o investimento propiciaria um retorno financeiro muito viável. (COSTA, HEITOR SCALAMBRINI, 2015).
Em 2018, o Brasil deverá estar entre os 20 países com maior geraçãode energia solar, considerando-se a potência já contratada (2,6 GW) e a escala da expansão dos demais países. O Plano Decenal de Expansão de Energia (PDE 2024) estima que a capacidade instalada de geração solar chegue a 8.300 MW em 2024, sendo 7.000 MW geração descentralizada e 1.300 MW distribuída. A proporção de geração solar deve chegar a 1% do total (BRASIL, 2016).
Apesar da previsão feita pelo MME, no Brasil ainda não há muitas empresas, casas, e industrias que utilizam a energia solar, pois seu preço é muito elevado, mesmo assim há algumas pessoas aderindo à essa fonte energética por motivos sustentáveis, e além disso, pensando a longo prazo no investimento financeiro que muitas vezes compensa mais do que a utilização de energia elétrica.
2 OBJETIVO
Estudar a implantação de um sistema fotovoltaico em uma residência de pequeno, médio e grande porte. 
3 METODOLOGIA 
Para realizar o trabalho foi utilizada pesquisa bibliográfica em banco de dados Scielo e Geintec utilizando como filtro as palavras chaves “Energia Solar”, “Energia Fotovoltaica” e “Energia sustentável”, foi feito um estudo exploratório nos sites de vendas de material solar “Neo Solar” e “Portal Solar” para levantamento e análise de preços que fomentam a construção de um sistema fotovoltaico completo.Com os preços adquiridos foi feito um cálculo base para descobrir o quanto de energia elétrica é necessário gerar em uma residência pequena, média e grande, posteriormente foi criado um orçamento básico, e seu payback.
4 Discussão / Resultados
4.1 Sistema Fotovoltaico Completo
Para criar um sistema de energia solar completo, precisamos dos seguintes itens:
· Painel solar: O painel solar irá reagir com a luz solar produzindo a energia elétrica por meio do efeito fotovoltaico. Os painéis solares são instalados normalmente no telhado de uma casa, campos abertos, em lugares que há uma incidência de sol o dia todo. 
A construção do painel solar é construída pelo seguinte esquema (TOLMASQUIM, 2016):
1 Moldura de alumínio
2 Vidro especial
3 Encapsulante (EVA)
4 Célula fotovoltaica
5 Backsheet
6 Caixa de junção e diodos de by-pass
Figura 1. Montagem de um painel fotovoltaico
 Fonte: Portal Solar
· Inversor solar: o inversor solar ira converter a energia solar dos painéis fotovoltaicos em energia elétrica que poderá ser utilizada na casa, equipamento, indústria, ou o que for necessário, que use energia elétrica
· Bateria: em alguns casos são utilizadas baterias estacionarias para armazenar a energia que é produzida pelas placas, elas irão armazenar toda a energia adquirida durante o dia e, dependendo do quanto está armazenada, poderá ser utilizada a noite também.
Se não for utilizada a bateria, e se a energia utilizada na casa for maior que a demanda, ele vai para a rede elétrica e viram “créditos de energias” para serem utilizados de noite ou nos próximos meses.
4.2 Potência Necessária
De acordo com a empresa Portal Solar LTDA – ME Residências, Empresas e Industrias precisam de uma quantia diferente de energia para funcionarem
A energia solar residencial ajuda a reduzir a conta de luz e em alguns dos casos, até a zera-la. Para calcular o tamanho de um sistema fotovoltaico residencial se usa como base a conta de luz, que é dada em kWh. Para uma casa normal para usar os equipamentos do dia a dia, geladeira, micro-ondas, televisão, computador, dentre outros equipamentos, se precisa de um sistema fotovoltaico com uma potência instalada entre 1kwp a 10kwp em um espaço não tão grande. (PORTAL SOLAR, 2017).
Já o sistema solar para empresas é um pouco mais potente, porem o princípio é basicamente o mesmo do residencial, ele permite ajudar a reduzir a conta de luz ou até zera-la, e se usa como base a conta de luz. A única coisa que muda entre os dois é o tamanho e a potência. O tamanho varia entre 65 a 700 m² em uma potência de 10kwp a 100kwp. (PORTAL SOLAR, 2017).
O sistema fotovoltaico industrial já é uma estrutura muito maior que as duas mencionadas anteriormente, ela vai de uma área de 650 a 7000m² para a construção do sistema completo, que pode ser montado no telhado da indústria, e recebe uma potência de 100kwp a 1000kwp, isso se deve a potência exigida para fazer as maquinas da industrias funcionaram perfeitamente Na indústria, para muitas empresas, além do problema ambiental, o custo da energia elétrica é elevado e o aumento da eficiência energética pode ser benéfico. No entanto, alterar a forma de contratação para fontes incentivadas requer planejamento e investimentos. (BUBICZ et al., 2014).
4.3 Reciclagem dos materiais usados
Segundo a vice presidente de empresa First Solar uma das maiores fabricantes de Painéis Fotovoltaicos do mundo, Lisa Krueger, disse em uma de sua pesquisa, que até 97% dos materiais utilizados na produção dos painéis solares podem ser retirados e reaproveitados utilizando reciclagem térmica. Porém esse recurso só pode ser utilizado nos módulos que não contem silício em sua composição.
Já as placas que contem silício precisam ser divididas manualmente ou mecanicamente. A reciclagem mecânica é a remoção de cada componente do painel solar, ou seja, seu processo de seleção é mais rígido e demorado, salvando e reutilizando alguns materiais, em alguns dos casos pode chegar até a revenda.  É um processo quimicamente menos eficiente do que a reciclagem térmica, porem ainda apresenta resultados acima de 95%.
4.4 Implantação do sistema solar
4.4.1 Conta da energia
Cada região possui um valor de contas de energias diferentes, baseados no consumo do kWh, e a cada ano esse preço aumenta, procurando outras alternativas, o sistema solar fotovoltaico é um dos melhores investimentos, além de sustentável tem um ótimo retorno financeiro.
Para saber o que comprar, é necessário fazer a análise de consumo mensal de energia elétrica para abastecimento da residência ou empresa. Normalmente a quantidade de energia fornecida varia em venda de energia por kWh, e em um campo há a quantidade que foi utilizada mensalmente, esse valor dará base para averiguar o total de energia necessária para o fornecimento, ou seja o quanto de placas serão instalados para o sistema funcionar com o mesmo rendimento.
4.4.2 Preços
O principal obstáculo para incrementar o uso de painéis de geração solar fotovoltaica em unidades consumidoras, principalmente residenciais e comerciais de pequeno porte, consiste no alto investimento inicial associado à aquisição dos sistemas de geração (NASCIMENTO, 2017;)
Para uma casa pequena comportando 2 pessoas, em média, é utilizado 200 kWh/mensal, entre eletrodomésticos, iluminação, entre demais aparelhos que utilizam energia. Gerando uma média de 2400 kWh/anual.
Tabela 2. Implantação em residência pequena
Fonte: Autoria própria
Para uma casa um media, comportando 4 pessoas em média é utilizado 350 kWh/mensal, entre eletrodomésticos, computadores, iluminação, entre os demais aparelhos que utilizam energia. Gerando uma média de 4200 kWh/anual.
Tabela 3. Implantação em uma residência media:
Fonte: Autoria própria
Para uma casa grande, comportando mais de 6 pessoas em média é utilizado 500 kWh/mensal, já com equipamentos que sugam mais energia, como ar condicionado e os outros eletrodomésticos comuns. Gerando uma energia de 6000 kWh/anual
Tabela 4. Implantação em uma residência grande:
 Fonte: Autoria própria
4.4.3 Duração de um sistema fotovoltaico
Um sistema solar fotovoltaico é muito durável, porém o seu maior aliado pode ser o seu pior inimigo, assim como o sol produz a energia, ele também desgasta as placas solares. Além do sol, a chuva, mudança de temperatura, ajudam muito no desgaste das placas, que vão se ressecando com o tempo. (WANDERLEY & CAMPOS, 2013)
Além do tempo também temos os imprevistos, como as placas são revestidas com vidro qualquer descuido tanto na instalação quanto na hora da limpeza pode quebrar o vidro. O vidro faz parte da impermeabilidade do painel solar fotovoltaico, qualquer trinca nele, pode haver consequências, por exemplo a agua da chuva pode entrar e prejudicar o painel, poeira,entre outros. (WANDERLEY & CAMPOS, 2013)
Um painel solar fotovoltaico é muito durável, dependendo de seu fabricante e qualidade eles podem passar de 25 anos, ainda com uma grande eficiência antes da troca dos painéis (BRAGA, 2008).
4.4.4 Retorno financeiro (Payback)
Mesmo a energia solar sendo um investimento muito alto, ela acaba se pagando com o tempo, se estiver disposto a ter um retorno a longo prazo, e ainda assim ajudar o planeta com uma energia sustentável a energia solar é uma das melhores energias residenciais.
Tomando base nos valores atuais da ANEEL o valor da tarifa de kWh é de R$ 0,36809000 reais acima de 200 kWh mensais. Para ver o quanto gastou mensalmente é só utilizar o valor da tarifa de kWh vezes quantos kWh foram utilizados no mês (ANEEL, 2017)
 Para fazer o tempo médio que iremos demorar para retornar o valor investido é só dividir o valor mensal pelo quanto foi gasto no investimento para a instalação da energia solar
Residência pequena
Para uma casa pequena que consome em média 200 kWh mensal o valor pago mensalmente é em média de:
	
	
E o retorno financeiro, tomando em conta que o investimento foi de 12.343,70 em meses é de:
	
	
O tempo do retorno financeiro de uma casa que gasta em média de 200 kWh mensal será de 167,672 meses, ou aproximadamente 14 anos.
Residência média
Para uma casa pequena que consome em média 350 kWh mensal valor pago mensalmente é em média de:
	
	
E o retorno financeiro, tomando em conta que o investimento foi de 16.043,70 em meses é de:
	
	
O tempo do retorno financeiro de uma casa que gasta em média 350 kWh mensal será de 124,5324 meses, ou aproximadamente 10 anos e meio
Residência grande
Para uma casa grande que consome em média 500 kWh mensal o valor pago mensalmente é em média de:
	
	
E o retorno financeiro, tomando em conta que o investimento foi de 20.943,70 em meses é de:
	
	
O tempo do retorno financeiro de uma casa que gasta em média 500kWh mensal será de 113,7966 meses ou aproximadamente de 9 anos e meio
4.5 Vantagens e Desvantagens 
A energia solar é uma das energias menos poluentes no mundo, tanto na parte de sua fabricação quanto na parte de geração de energia, porem temos que levar algumas coisas em conta sobre ela. 
Vantagens:
· A energia solar não polui durante a sua utilização, e a sua poluição durante a produção pode ser controlada facilmente.
· As centrais necessitam de manutenção mínima, apenas passar um pano nas placas solares quando estiverem muito sujas.
· Alta duração das placas solares, podendo durar até 50 anos produzindo 60% de energia.
· Os painéis solares a cada ano ficam mais potentes e devido a preocupação mundial, abaixam o preço também, isso torna a energia solar mais viável a cada ano.
· Se ligada a uma rede externa a energia solar pode gerar créditos que podem ser usados em até 3 anos com essas companhias elétricas
· A energia solar é ótima em lugares remotos ou de difícil acesso, pois sua instalação em pequena escala não gera muito investimento, e por necessitar uma manutenção mínima 
· Em países com o clima tropical, como o brasil. A utilização da energia solar é muito viável, em basicamente todo o território, e em locais distantes dos centros de produção energética sua utilização iria ajudar na diminuição da procura energética e consequentemente a perda de energia que ocorreria durante a transmissão 
 Desvantagens:
· Existe muita variação na quantidade de energia produzida de acordo com o clima, se o tempo estiver nublado e chuvas interferem muito
· Não há produção de energia noturna obrigando a encontrar uma fonte de armazenamento para a energia solar, como baterias estacionarias ou ligando diretamente na rede de companhias elétricas (BRAGA, 2008)
· Locais mais elevados em relação ao mar (Ex: Finlândia, Islândia, Nova Zelândia, sul da Argentina e Chile), são mais frios por isso tendem a sofrer quedas de temperatura, e isso afeta na produção durante alguns meses de inverno devido a uma menor disponibilidade solar diária
· Locais com muitas nuvens, que vivem nublados, como o caso de Londres são prejudicados, pois as nuvens seguram os raios solares
· As formas de armazenamento da energia solar não são tão eficientes assim comparadas com outros tipos de energia, como a energia hidroelétrica
· Os painéis solares têm um rendimento de 25% apenas apesar deste valor ter vindo a aumentar ao longo do tempo.
4.6 Utilização da Energia no Dia a Dia 
Sendo uma das energias mais puras entre todas as outras energias elétricas, ela pode ser implementada em basicamente tudo. Hoje, a energia solar já está começando a entrar no mercado com mais força, pois seu preço está diminuindo e qualidade aumentando. No mercado atual já encontramos produtos que estão fazendo muito sucesso, e produtos com uma alta qualidade e com um preço baixo.
A energia solar tomou conta do mercado, hoje existem produtos de todo o tipo, de um carregador de celular feito de células fotovoltaicas até um sistema de purificar água. Carros também estão sendo testados na energia solar. Fora os sistemas fotovoltaicos instalados nas casas, também existem sistemas que podem ser usados no dia a dia, até guardar no seu bolso:
1- Solar Power Bank
O Solar Power Bank é um armazenador de bateria movido a energia solar, ele armazena a bateria para carregar o celular, tablete entre outros eletrônicos.
Figura 4. Carregador portátil solar
Fonte: https://http2.mlstatic.com/caregador-solar-power-bank-universal-prova-dagua-e-poeira-D_NQ_NP_958366-MLB25980296813_092017-F.webp
2- Gecko eye
Também com energia solar como combustível, a Gecko Eye é uma câmera de segurança wireless em formato de círculo. O aparelho é carregado via luz solar por um painel traseiro e pode ser instalado em qualquer superfície. Ele também consegue se conectar a dispositivos iOS ou Android. As duas câmeras do Gecko Eye gravam em HD.
Figura 5. Câmera carregada via luz solar
Fonte: https://images.indiegogo.com/file_attachments/734994/files/20140722025818-camalu.jpg?1406023098
3- Seatrac
O dispositivo, também movido a energia solar, ajuda pessoas com deficiência a tomar banho de mar sem precisar de ajuda. O mecanismo é fixo oferece suporte a até 30 cadeiras de rodas ao mesmo tempo, que são levadas para dentro do mar na "esteira" do equipamento.
Figura 6. Esteira movida por energia solar para deficientes físicos
Fonte: http://www.ert.gr/wp-content/uploads/2016/07/seatrac-1-1-1021x580.jpg
4- SunDWater
Feito por uma empresa israelense, o SunDWater é um purificador de água que funciona utilizando energia solar. Ele transforma água suja ou salgada em água potável e não precisa de uma infraestrutura cara para isso. O equipamento é de baixo custo e foi inventado pensando na população da África e Ásia
Figura 7. Purificador de agua movido por energia solar
Fonte: https://www.israel21c.org/wp-content/uploads/2013/04/sundwater.jpg
5- Lanterna
A lanterna solar é muito útil para aventureiros, durante o dia ela carrega com a luz solar e na noite pode ser usada sem problemas
Figura 8. Lanterna carregada por energia solar
Fonte: http://uploads.digitaldrops.com.br/2008/10/lanterna_solar_dd1.jpg
Há muitos outros produtos sendo criados diariamente, inclusive já há alguns meios transportes que já utilizam a energia solar, Drones, navios, carros, teleféricos, e até mesmo trens já estão sendo criados, com o tempo mais coisas irão
5 Conclusão 
O desenvolvimento do presente estudo possibilitou analisar a energia solar fotovoltaica, como funciona, suas vantagens e desvantagens, e onde pode ser usada. Além disso foi feita uma implantação para diferentes tipos de casas. Foi analisado o quanto seria o investimento, e o quanto demoraria para ter um retorno financeiro positivo.
Ao estudar a energia solar podemos ver que seu rendimento aumentou durante os anos, e que a energia solar vem decaindo o preço a cada ano, assim se tornando uma energia mais viável financeiramente. Além de ser uma energia sustentável ela não agride o meio ambiente, pelo contrário, utiliza uma matéria desperdiçada, o sol, para transformarem energia elétrica.
O estudo da implantação mostrou que mesmo com o investimento alto, podemos perceber que dentro de alguns anos a energia solar ira se pagar sozinha. Mesmo o painel fotovoltaico perdendo rendimento durante os anos, devido aos desgastes, continua sendo viável pelo seu custo e duração de até 50 anos com um rendimento de 60%
Dada a importância do assunto, acaba-se tornado necessário o desenvolvimento de novas tecnologias com a energia solar fotovoltaica, para fazer com que os painéis durem mais e obtenham um rendimento maior.
Neste sentido, a utilização da energia solar vai se tornado frequente durante os anos, e ira acabando se tornado uma das maiores geradoras de energias elétricas do mundo. Mesmo a energia solar ainda tendo seu investimento um pouco alto, podemos concluir que ela é viável financeiramente.
6 referÊncias 
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Planilha1
	Países que mais poduzem energia solar
	Ranking	Países	Produção
	1	Alemanha	38.250MW
	2	China	28.330MW
	3	Japão	23400MW
	4	Italia	18.622MW
	5	Estados Unidos	18.317MW
	6	França	5.678MW
	7	Espanha	5.376MW
	8	Australia	4.130MW
	9	Belgica	3.156MW
	10	Coreia Do Sul	2.398MW
200KwhQuantidadePotencia geradaTamanhoPreço unitario medioPreço completo
Placa solar61,55kWp12,40m²700,00R$ 4.200,00R$ 
Gerador1-0,70m5.000,00R$ 5.000,00R$ 
Mão de obra---1.500,00R$ 1.500,00R$ 
Fio solar30-30m3,99R$ 119,70R$ 
Conectore MC42--12,00R$ 24,00R$ 
Quadro eletrico1-0,50m1.500,00R$ 1.500,00R$ 
total----12.343,70R$ 
Residência Pequena
Plan1
	Residência Pequena
	200Kwh	Quantidade	Potencia gerada	Tamanho	Preço unitario medio	Preço completo
	Placa solar	6	1,55kWp	12,40m²	R$ 700.00	R$ 4,200.00
	Gerador	1	-	0,70m	R$ 5,000.00	R$ 5,000.00
	Mão de obra	-	-	-	R$ 1,500.00	R$ 1,500.00
	Fio solar	30	-	30m	R$ 3.99	R$ 119.70
	Conectore MC4	2	-	-	R$ 12.00	R$ 24.00
	Quadro eletrico	1	-	0,50m	R$ 1,500.00	R$ 1,500.00
	total	-	-	-	-	R$ 12,343.70
350Kwhquantidadepotencia geradatamanhopreço unitario mediopreço completo
Placa solar102,71kWp21,68m²700,00R$ 7.000,00R$ 
Gerador1-0,70m5.400,00R$ 5.400,00R$ 
Mão de obra---2.000,00R$ 2.000,00R$ 
Fio solar30-30m3,99R$ 119,70R$ 
Conectore MC42--12,00R$ 24,00R$ 
Quadro eletrico1-0,50m1.500,00R$ 1.500,00R$ 
total----16.043,70R$ 
Residência Media
Plan1
	Residência Media
	350Kwh	quantidade	potencia gerada	tamanho	preço unitario medio	preço completo
	Placa solar	10	2,71kWp	21,68m²	R$ 700.00	R$ 7,000.00
	Gerador	1	-	0,70m	R$ 5,400.00	R$ 5,400.00
	Mão de obra	-	-	-	R$ 2,000.00	R$ 2,000.00
	Fio solar	30	-	30m	R$ 3.99	R$ 119.70
	Conectore MC4	2	-	-	R$ 12.00	R$ 24.00
	Quadro eletrico	1	-	0,50m	R$ 1,500.00	R$ 1,500.00
	total	-	-	-	-	R$ 16,043.70
500Kwhquantidadepotencia geradatamanhopreço unitario mediopreço completo
Placa solar153,87kWp30,97m²700,00R$ 10.500,00R$ 
Gerador1-0,90m6.800,00R$ 6.800,00R$ 
Mão de obra---2.500,00R$ 2.000,00R$ 
Fio solar30-30m3,99R$ 119,70R$ 
Conectore MC42--12,00R$ 24,00R$ 
Quadro eletrico1-0,50m1.500,00R$ 1.500,00R$ 
total----20.943,70R$ 
Residência Grande
Plan1
	Residência Grande
	500Kwh	quantidade	potencia gerada	tamanho	preço unitario medio	preço completo
	Placa solar	15	3,87kWp	30,97m²	R$ 700.00	R$ 10,500.00
	Gerador	1	-	0,90m	R$ 6,800.00	R$ 6,800.00
	Mão de obra	-	-	-	R$ 2,500.00	R$ 2,000.00
	Fio solar	30	-	30m	R$ 3.99	R$ 119.70
	Conectore MC4	2	-	-	R$ 12.00	R$ 24.00
	Quadro eletrico	1	-	0,50m	R$ 1,500.00	R$ 1,500.00
	total	-	-	-	-	R$ 20,943.70
RankingPaísesProdução
1Alemanha38.250MW
2China28.330MW
3Japão23400MW
4Italia18.622MW
5Estados Unidos18.317MW
6França5.678MW
7Espanha5.376MW
8Australia4.130MW
9Belgica3.156MW
10Coreia Do Sul2.398MW
Países que mais poduzem energia solar