Projeto de instalações fotovoltaicas exige cuidados específicos

A energia fotovoltaica, além de limpa e renovável, proporciona grande economia para quem investe nela. Atualmente no país, o crescimento no número de instalações fotovoltaicas pode ser notado tanto nas usinas de grande porte, como também junto aos centros consumidores (telhados de indústrias, hospitais, prédios residenciais e comerciais, casas, entre outros).

O ponto forte da energia solar é que ela pode gerar, dependendo do caso, uma economia entre 50 e 95% na conta de luz, sendo que o investimento inicial para a instalação dos módulos fotovoltaicos e de todo o equipamento, acaba sendo pago ao longo dos anos pelo que foi economizado com a redução da conta.

De acordo com a ABSOLAR (Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica), a utilização da energia solar fotovoltaica está em constante crescimento no Brasil.

Segundo a entidade, dados acumulados desde 2012 e atualizados em janeiro de 2024, apontam que os sistemas fotovoltaicos geraram no período mais de 37,2 GW operacionais. Também foram investidos mais de R$ 181 bilhões para a instalação de equipamentos e foram criados mais de 1 milhão de novos empregos. Também foram evitadas as emissões de mais de 44,5 milhões de toneladas de CO₂.

Além disso, outro levantamento da ABSOLAR em conjunto com a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), atualizado no início de 2024, revela que no Brasil o sistema solar fotovoltaico ocupa o 2º lugar na geração de energia elétrica com 16,5% do total, apenas atrás do sistema hídrico.

Ainda conforme o estudo, existem mais de 2,3 milhões de sistemas de geração distribuída solar fotovoltaica, sendo que 78,60% dos equipamentos de captação e produção de energia elétrica estão instaladas em residências.

“Mas, para que todo sistema fotovoltaico funcione de forma eficiente, segura e tenha o retorno do investimento inicial feito com a aquisição do equipamento, é fundamental tomar uma série de medidas, como dimensionar corretamente todos os componentes da instalação, especificar os cabos indicados para esse tipo de instalação, contar com profissionais experientes e qualificados, entre outros”, afirma o professor e engenheiro eletricista Hilton Moreno, que também é consultor técnico da COBRECOM.

O profissional ainda explica que o incorreto dimensionamento da instalação fotovoltaica pode resultar em sérios problemas como, por exemplo, incêndios de grandes proporções.

“Diversos problemas e falhas podem aparecer na instalação fotovoltaica caso o projeto ou a instalação não tenha sido elaborado corretamente. Entre as principais adversidades está o mau contato dos condutores com os conectores, que, no pior caso, pode gerar situações de incêndios”, revela Hilton Moreno.

O professor ainda lista outras situações que afetam o desempenho do sistema fotovoltaico, como são os casos dos defeitos internos nos módulos fotovoltaicos e nas conexões dos cabos elétricos, falta de limpeza e manutenção dos módulos e a ocorrência de descargas elétricas atmosféricas (raios), completa Hilton Moreno.

Para garantir o sucesso do projeto de uma instalação fotovoltaica, o consultor técnico da COBRECOM lista alguns pontos importantes.

Dimensionamento da instalação fotovoltaica

De acordo com Hilton Moreno, que também é um dos coautores da norma sobre o tema, os requisitos para o correto dimensionamento dos vários componentes de uma instalação fotovoltaica estão indicados na norma NBR 16690, publicada em outubro de 2019 pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), que atualmente encontra-se em revisão.

“Tudo parte do dimensionamento da quantidade de módulos que será instalada, o que, por sua vez, depende da potência necessária a ser gerada em cada instalação. A partir daí, os módulos são agrupados em série e em paralelo, formando subarranjos e arranjos. Com isso, podem ser determinadas as tensões e correntes elétricas que servirão de base para dimensionar os cabos e dispositivos de proteção e seccionamento, além dos inversores, baterias (se for o caso), entre outros”, explica Moreno.

Além disso, a instalação de módulos fotovoltaicos começa pela análise da quantidade de radiação solar existente nas coordenadas geográficas do local específico. Em função desta radiação solar e de possíveis interferências no local (existência de árvores ou construções que causem sombreamento nos módulos, inclinação do terreno ou do telhado, etc.) é que se calcula qual a potência elétrica máxima possível de ser gerada naquele local.

“A partir dessa potência, escolhe-se o tipo de módulo fotovoltaico e daí resulta na quantidade de módulos a serem instalados. Em seguida, escolhe-se o tipo de inversor fotovoltaico mais adequado para a situação e dimensionam-se os demais componentes do sistema, como cabos elétricos, caixas, quadros, disjuntores, entre outros”, esclarece o consultor técnico da COBRECOM.

Hilton Moreno reforça que a realização de um projeto inadequado poderá ter como consequência o surgimento de situações de má utilização dos próprios módulos fotovoltaicos, que podem levar à perda parcial de geração; e em áreas sujeitas a muitas tempestades com raios, os problemas podem acontecer devido às elevadas sobretensões provocadas por essas descargas.

Projeto e instalação devem ser feitos por profissionais especializados

Hilton Moreno reforça que o sistema fotovoltaico é similar a qualquer outra instalação elétrica, que deve ser projetada, instalada, operada, mantida e inspecionada unicamente por profissionais habilitados e qualificados, como engenheiros, tecnólogos e técnicos, cada um dentro dos seus limites de atribuições profissionais definidas por lei.

Também existem empresas especializadas no projeto, dimensionamento e execução do sistema fotovoltaico, seja ele residencial, comercial ou industrial. Porém, antes de contratar profissionais ou empresas para esse trabalho é preciso estar atento.

“Não há um sistema de certificação de pessoas e empresas para atuar no ramo fotovoltaico. Isso implica que a escolha de uma empresa deve ser baseada em seu histórico e acervo de serviços nessa área, no perfil de seus profissionais responsáveis e em referências obtidas no mercado. Também deve ser conferida a existência do registro da empresa no CREA do estado onde o serviço será realizado. Isso vale também para a contratação dos profissionais autônomos”, alerta Moreno.

Cabos para instalações fotovoltaicas devem ter características específicas

Em qualquer sistema elétrico os condutores desempenham papel muito importante. Porém, é fundamental que esses cabos elétricos para finalidade fotovoltaica, os que são usados no lado em corrente contínua (CC), tenham características específicas e diferentes dos condutores que são geralmente utilizados nas instalações elétricas de baixa tensão.

“Os cabos elétricos utilizados em instalações fotovoltaicas devem atender aos requisitos da Norma ABNT NBR 16612 publicada em 2017, com segunda edição de 2020 em vigor”, revela Hilton Moreno.

Segundo ele, entre os principais requisitos exigidos pela NBR 16612 estão: os cabos para uso fotovoltaico devem ser adequados para operar em temperatura ambiente de – 15 ºC até 90 ºC com a máxima temperatura de operação para 120 ºC por 20.000 h; o condutor deve ser de cobre estanhado, classe 5 de encordoamento; a isolação e a cobertura devem ser constituídas por uma ou mais camadas extrudadas de composto não halogenado termofixo.

Além disso, os cabos para instalações fotovoltaicas devem ter: cobertura nas cores preta (negativo) ou vermelha (positivo) e verde ou verde/amarela (condutor de proteção); marcação a cada 50 cm: USO EM SISTEMA FOTOVOLTAICO; e devem ser resistentes à água e à radiação UV.

Quanto à durabilidade de um cabo elétrico para instalação fotovoltaica, Hilton Moreno explica que não existe um requisito específico na NBR 16612 que trate a respeito desse assunto.

“No entanto, assim como os demais componentes de um sistema fotovoltaico, é esperado que ele tenha uma vida útil de, no mínimo, 25 anos. Importante notar que isso somente será possível se o cabo for corretamente dimensionado, selecionado, instalado e mantido”, conclui o consultor técnico da COBRECOM.

Dispositivos de segurança

Como qualquer instalação elétrica, o projeto fotovoltaico está sujeito a sobrecargas, curtos-circuitos, choques elétricos, sobretensões e outros problemas típicos da área elétrica. Com isso, é necessário que ela seja protegida por dispositivos como disjuntores, fusíveis, DR, DPS, entre outros.

“Todas estas medidas de proteção estão descritas na norma ABNT NBR 16690 e devem ser rigorosamente seguidas pelos projetistas e instaladores e sempre mantidas em condições adequadas pelo pessoal de manutenção. E as consequências da falta dos dispositivos de proteção mencionados podem ser, principalmente, choques elétricos, princípios de incêndio e queimas de componentes, como módulos, inversores e cabos fotovoltaicos”, orienta Moreno.

Manutenção preventiva e revisão da instalação fotovoltaica

É fundamental para ter a instalação sempre em perfeitas condições de funcionamento e com alta eficiência de geração de energia; além de garantir a longeva vida útil de todos os seus componentes.

Entre as principais tarefas a serem realizadas na manutenção preventiva estão: regular os módulos fotovoltaicos (um bom período seria a cada seis meses) com o objetivo de remover a sujeira que possa impedir a passagem da radiação solar até as células fotovoltaicas; inspeção e reaperto de todas as conexões elétricas; vistoria de toda a instalação elétrica, incluindo as suas estruturas de fixação e aterramento; e checagem do estado de todos os componentes de proteção e chaveamento.

“Outro ponto de destaque da manutenção preventiva dos sistemas fotovoltaicos é em relação ao estado dos cabos elétricos, que devem estar sempre em boas condições, sem trincas, rachaduras e quaisquer sinais de degradação. As conexões dos cabos também devem ser sempre verificadas para garantir que estão firmes e não apresentem sinais de sobrecargas”, esclarece Hilton Moreno.

COBRECOM fabrica cabo para instalação fotovoltaica (Cabo Solarcom)

O produto é fabricado com a sua cobertura nas cores preta, vermelha e verde/amarela e foi criado e testado a partir dos mais criteriosos padrões internacionais para transmitir energia limpa produzida pelas placas solares com segurança e qualidade.

Além disso, o Cabo Solarcom foi um dos primeiros condutores elétricos do país a estar de acordo com as especificações da NBR 16612 – Cabos de potência para sistemas fotovoltaicos, não halogenados, isolados, com cobertura, para tensão de até 1,8 kV C.C. entre condutores – Requisitos de desempenho, que foi publicada pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas).

Outra norma na qual o produto está de acordo: Formação do condutor e Resistência elétrica – NBR NM-280 – Condutores de cabos isolados.

O Cabo Solarcom ainda possui a certificação internacional de conformidade EN 50618, que é muito usada principalmente na Europa.

O condutor elétrico pode ser utilizado em instalações fixas, em conexões entre as placas e painéis fotovoltaicos, caixas de junções (String Box) até os inversores do sistema de geração de energia solar, suportando condições extremas de temperatura e intempéries.