Sistemas mini fotovoltaicos – um impulso extra de energia!

Publicado em: 23 de abril de 2021 / Atualizado em: 25 de abril de 2021 – Autor: Konrad Wolfenstein

Mini sistema fotovoltaico – Imagem: sandra zuerlein|Shutterstock.com

Desenvolvimento de mercado: Sistemas mini fotovoltaicos

Como está se desenvolvendo o mercado de energia solar? Onde estão surgindo novas oportunidades? Além de fornecer soluções técnicas para energia fotovoltaica e logística, a Xpert.Digital também realiza pesquisas aprofundadas, incluindo o uso de inteligência artificial. Para alguns tópicos como...

• Inteligência artificial no domínio das energias renováveis
• Mais de 30% dos instaladores de energia solar ainda não entraram na era digital.
• Críticas: TOP 100 SEO não é nada bom
• Bem equipado para comércio sem filas

Publicamos os últimos desenvolvimentos em intervalos irregulares. O resultado geralmente depende de muitos parâmetros e decisões. De modo geral, porém, o curso dos eventos pode ser previsto se não ocorrerem mudanças significativas nas decisões e desenvolvimentos planejados.

O que devo considerar ao instalar sistemas mini-fotovoltaicos? Tópicos abordados:

• Mini sistemas fotovoltaicos para consumidores privados: (Um impulso extra) Energia solar da varanda
• Usinas de energia solar para uso doméstico
• Sistemas mini-PV e suas vantagens
• Energia solar para geladeira e ar condicionado.
• O sistema opcional de armazenamento de energia
• Sistemas fotovoltaicos: Eletricidade em locais isolados da rede elétrica
• Requisitos para o seu próprio sistema fotovoltaico
• A localização ideal
• A tomada e a instalação corretas
• O balcão
• A conclusão

Mini sistemas fotovoltaicos para consumidores privados: (Um impulso extra) Energia solar da varanda

Diante do aumento contínuo das temperaturas, o debate sobre as mudanças climáticas também se intensifica na Alemanha. Esse é um dos motivos pelos quais um número crescente de consumidores considera o uso de energias renováveis. A energia solar está ganhando cada vez mais destaque. O interesse crescente em sistemas fotovoltaicos para uso residencial demonstra que os consumidores podem fazer mais pelo meio ambiente do que simplesmente comprar eletricidade de um fornecedor de energia verde.

Além dos grandes sistemas instalados em telhados, as pequenas soluções plug-in, que podem ser conectadas diretamente à rede elétrica, estão se tornando cada vez mais comuns. Este artigo explica como esses mini sistemas fotovoltaicos podem reduzir significativamente o consumo de eletricidade em sua casa, ao mesmo tempo que protegem o meio ambiente.

Usinas de energia solar para uso doméstico

A energia solar está em plena expansão. Isso fica evidente no crescente sucesso dos pequenos dispositivos solares plug-in. A Sociedade Alemã de Energia Solar e o Greenpeace Energia estimam que mais de 200.000 desses módulos solares estejam em uso em toda a Europa, em pátios ou varandas. Segundo as organizações, existem aproximadamente 40.000 desses dispositivos, também conhecidos como sistemas plug-in, sistemas fotovoltaicos plug-in ou sistemas fotovoltaicos plug-and-play, somente na Alemanha.

No entanto, considerando os aproximadamente 41 milhões de domicílios na Alemanha, fica claro que ainda há um espaço significativo para crescimento nessa área. Um dos motivos para a hesitação persistente é a percepção generalizada de que a instalação de um sistema de energia solar envolve um investimento técnico e financeiro considerável. Embora isso possa ser verdade para sistemas maiores, não se aplica aos mini sistemas fotovoltaicos. Esses sistemas, instalados em varandas, são tão compactos que podem ser adaptados a praticamente qualquer varanda, bastando fixá-los ao parapeito. Embora não consigam suprir a energia de uma residência inteira, certamente proporcionam uma redução significativa nos custos de eletricidade. Além disso, o design modular desses sistemas permite que sua capacidade de produção seja expandida gradualmente, conforme a necessidade.

O seu efeito de redução de custos, aliado à instalação descomplicada e ao crescente debate sobre a proteção climática, provavelmente levará muito mais consumidores a considerar a compra do seu próprio sistema mini-fotovoltaico no futuro.

Sistemas mini-PV e suas vantagens

As vantagens das pequenas centrais solares são óbvias: a eletricidade produzida quando há sol suficiente pode ser usada diretamente em casa para consumo pessoal. Como os sistemas fotovoltaicos modernos têm uma capacidade de 150 a 600 watts, podem produzir até 600 quilowatts-hora de eletricidade por ano. Isso pode representar uma economia de até 20% no consumo anual de eletricidade das famílias. Os custos de aquisição, na faixa de algumas centenas de euros, fazem com que um sistema plug-in se pague em cerca de sete a dez anos.

Além do custo, a facilidade de instalação e a conexão direta à rede elétrica doméstica são vantagens essenciais dos sistemas plug-in. Particularmente atraente para inquilinos é o fato de os módulos compactos poderem ser facilmente removidos de varandas ou terraços em caso de mudança. Isso os torna o gerador de energia ideal para consumidores residenciais interessados ​​em gerar sua própria eletricidade verde de forma ecologicamente correta.

Energia solar para geladeira e ar condicionado.

Os sistemas fotovoltaicos são particularmente adequados para suprir a carga base de aparelhos continuamente ativos, como geladeiras e congeladores, roteadores Wi-Fi e diversos sistemas eletrônicos que funcionam em modo de espera. Além disso, um sistema fotovoltaico plug-and-play oferece uma valiosa ajuda no funcionamento de aparelhos de ar condicionado. Estes estão se tornando cada vez mais populares na Alemanha devido aos verões cada vez mais quentes e são usados ​​com mais frequência nas residências. Como proporcionam conforto principalmente durante o dia, podem ser alimentados idealmente pela energia solar produzida durante o dia. Dessa forma, esses pequenos consumidores de energia não criam um grande desequilíbrio no balanço energético de uma residência.

Para proprietários e inquilinos, existem inúmeras outras maneiras de usar mini usinas solares de forma eficiente. Por exemplo, elas podem ser usadas para aquecer a água de piscinas, cada vez mais comuns em jardins. Como aquecer a própria piscina permite usá-la durante os meses quentes de verão, nada impede o aproveitamento prolongado da água com custos de eletricidade significativamente reduzidos. O mesmo se aplica à operação de pequenas estufas, que precisam de eletricidade para criar um microclima mais quente, e essa eletricidade é fornecida por esses sistemas plug-in.

O sistema opcional de armazenamento de energia

Independentemente de os dispositivos serem usados ​​em ambientes internos ou externos, qualquer excesso de eletricidade, teoricamente, retorna à rede elétrica geral caso não haja um sistema de armazenamento de energia. No entanto, como essas quantidades são muito pequenas e não estão disponíveis continuamente, negociar uma tarifa de injeção na rede com a distribuidora de energia geralmente não compensa.

Em vez disso, a integração de um sistema adicional de armazenamento de energia oferece ainda mais vantagens. Permite que a energia solar gerada durante o dia seja armazenada como reserva para períodos de pouca luz solar ou durante a noite. Assim, os utilizadores do seu próprio sistema fotovoltaico só precisam de consumir a eletricidade adicional necessária da rede elétrica durante os períodos sem luz solar. Desta forma, poupam dinheiro mês após mês e podem, simultaneamente, contribuir para a transição energética.

Sistemas fotovoltaicos: Eletricidade em locais isolados da rede elétrica

Naturalmente, os sistemas fotovoltaicos plug-and-play também podem ser usados ​​como soluções autossuficientes para sistemas isolados ou fora da rede elétrica. Essas configurações isoladas envolvem o fornecimento de eletricidade para locais sem conexão à rede pública. A operação isolada com um sistema fotovoltaico privado permite, portanto, que mesmo regiões remotas desfrutem da conveniência de um fornecimento de energia confiável.

Um uso comum é o painel solar para autocaravanas, pequenas casas de veraneio ou casas flutuantes, permitindo aos utilizadores serem autossuficientes com eletricidade gerada de forma renovável. Além disso, este modelo é atrativo para quem mantém a sua autocaravana estacionada permanentemente num local fixo e pretende reduzir o custo da energia elétrica da rede. Uma das razões para isso são os preços, muitas vezes significativamente mais elevados, cobrados pelos operadores de parques de campismo. Para quem acampa permanentemente, um sistema adicional de armazenamento de baterias garante que a energia solar armazenada durante a semana esteja prontamente disponível para utilização aos fins de semana.

Requisitos para o seu próprio sistema fotovoltaico

Atualmente, existem inúmeras ofertas online de pequenos sistemas de energia solar, a maioria com preços na faixa de centenas de euros. Normalmente, esses sistemas incluem um ou dois módulos solares padrão e um kit de montagem para telhados, paredes ou varandas. Além disso, é necessário um inversor integrado para converter a energia solar em 230 volts para conexão à rede elétrica, juntamente com um cabo de conexão e um plugue. Graças ao seu design "plug-and-play", esses pequenos sistemas fotovoltaicos podem ser facilmente conectados à rede elétrica doméstica.

Antes de instalar seu próprio sistema de energia solar, é preciso superar diversos obstáculos legais. Assim como os sistemas fotovoltaicos maiores, os mini sistemas solares permitidos desde 2018 também estão sujeitos à Lei de Fontes de Energia Renovável (Renewable Energy Sources Act). Portanto, devido à Portaria de Conexão de Baixa Tensão (Low-Voltage Connection Ordinance), os modelos fotovoltaicos plug-in devem ser registrados junto à Agência Federal de Redes (Federal Network Agency) e à operadora da rede elétrica responsável. É importante ressaltar que os sistemas não devem exceder uma capacidade de injeção de 600 watts. Inquilinos também devem obter permissão do proprietário antes da instalação. Proprietários de imóveis residenciais podem precisar da aprovação da associação de moradores. Além disso, há diversos detalhes importantes a serem considerados antes e durante a instalação.

A localização ideal

O pré-requisito fundamental para o bom funcionamento de um sistema de energia solar em miniatura é o acesso à luz solar suficiente. Quem planeja instalar o sistema em um porão ou em uma propriedade sombreada com árvores altas já começa em desvantagem. Portanto, é essencial encontrar um local adequado e ensolarado. Jardins, pátios ou varandas ensolarados são ideais. O sistema fotovoltaico também pode ser instalado no telhado de uma garagem ou de um galpão de jardim. Os fatores decisivos no processo de seleção são a direção da bússola, o ângulo dos raios solares e qualquer sombreamento potencial causado por árvores ou edifícios.

A tomada e a instalação corretas

Em seguida, é necessário estabelecer os pré-requisitos técnicos para o funcionamento seguro do mini-sistema fotovoltaico. Embora tecnicamente possível e frequentemente utilizado na Áustria, por exemplo, muitos especialistas em energia na Alemanha desaconselham a injeção de eletricidade de um sistema fotovoltaico privado na rede elétrica através de tomadas Schuko padrão. Embora seja tecnicamente viável e geralmente seguro usar uma tomada Schuko, desde que o inversor atenda aos requisitos da norma de inversores, é recomendável evitar essa prática.

No entanto, os críticos apontam o risco de choques elétricos e consequentes ferimentos ao usar essas tomadas.

Para maior segurança, recomenda-se o uso de plugues que atendam às normas VDE, como o DIN VDE V 0628-1. Alternativamente, existem conectores que, ao contrário do modelo Schuko, são à prova de contato. Um exemplo é o plugue Wieland. Este é feito de um plástico mais robusto do que o plugue Schuko padrão. Além disso, diferentemente do plugue Schuko, os pinos não ficam completamente expostos, o que minimiza o risco de arco elétrico entre o pino e o soquete, prevenindo, assim, o superaquecimento e os riscos de incêndio.

Para evitar acidentes, eletricistas e fornecedores de energia recomendam enfaticamente o uso de tomadas elétricas que atendam aos padrões de segurança. Se o sistema de tomada estiver equipado com um plugue Schuko, ele deve ser substituído por um plugue de segurança adequado. A instalação de um plugue Schuko também é bastante simples.

Para um funcionamento perfeito e máxima segurança, a instalação deve ser realizada por um eletricista qualificado. Isso garante que o circuito elétrico para alimentação da energia solar proveniente do painel solar seja dimensionado adequadamente e esteja devidamente protegido.

O balcão

Outro pré-requisito para o funcionamento de um sistema fotovoltaico é a medição precisa da geração de eletricidade. Quem deseja usar energia solar para consumo doméstico e injetá-la na rede pública quando necessário precisa de um medidor bidirecional. Isso porque os medidores de energia com bloqueio de retorno (NRB) instalados na maioria das residências não conseguem realizar essa tarefa, já que registram apenas a quantidade de eletricidade consumida da rede. Um medidor bidirecional é necessário para determinar com precisão a quantidade de energia injetada na rede. Essa situação ocorre quando há um excedente de energia e a eletricidade não utilizada retorna para a rede de distribuição pública. Isso acontece, por exemplo, quando o sol está brilhando durante o dia e apenas alguns aparelhos elétricos estão em uso no apartamento ou na casa.

Antes da instalação, o medidor de eletricidade geralmente precisa ser substituído por um medidor bidirecional. Essa tarefa costuma ser realizada pela distribuidora de energia ou pela empresa responsável pela medição no ponto de consumo. Os medidores inteligentes modernos frequentemente conseguem registrar a interação entre eletricidade e potência, pois são equipados com um medidor bidirecional. Mesmo leigos podem identificá-los pelo símbolo de uma seta bidirecional. Quem planeja instalar seu próprio sistema fotovoltaico sem um medidor inteligente deve solicitar a substituição do medidor com antecedência suficiente para que o sistema esteja pronto para uso imediatamente após a instalação.

Conclusão

Uma vez cumpridos os requisitos técnicos, legais e específicos do local, nada impede a instalação e o comissionamento de uma mini usina solar. Esses sistemas fotovoltaicos plug-in oferecem aos consumidores residenciais a oportunidade ideal de participar ativamente da transição energética e economizar dinheiro a longo prazo. Eles representam uma contribuição valiosa, principalmente para suprir as necessidades básicas de energia de consumidores contínuos de eletricidade, como geladeiras, o que beneficia tanto o bolso quanto o meio ambiente.

Investimentos sustentáveis ​​no setor energético

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Konrad Wolfenstein

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