Como realizar um bom dimensionamento do sistema fotovoltaico

Para que qualquer instalação ocorra com sucesso, é preciso realizar, antes de tudo, um bom dimensionamento do sistema fotovoltaico. Embora muitas empresas não tenham o devido cuidado durante esse processo, ele é fundamental para que tudo saia conforme o esperado. 

Afinal, esse estudo ajuda a analisar o local em que a usina solar será instalada e verificar todas as condições e possibilidades para o bom funcionamento do sistema, evitando que ocorram incidentes e grandes perdas na geração. 

Alan Batista, engenheiro eletricista e diretor comercial da Mareal Engenharia e Tecnologia, explicou para o nosso blog como um bom dimensionamento pode ser feito.

O que é dimensionamento do sistema fotovoltaico

Alan Batista explica que o dimensionamento do sistema fotovoltaico é a etapa na qual você irá estipular qual será o tamanho da usina. Bem como, quais equipamentos poderão ser utilizados e todo o processo de projeção da produção de energia.

Ele cita que, primeiramente, é necessário que fazer uma visita técnica para conversar com o cliente e analisar bem o local. Esse é o momento em que é possível descobrir quais são os pontos que serão essenciais para aquele projeto em específico.

Por mais que a empresa possua muita experiência com obras e que elas sejam semelhantes, cada uma tem a sua peculiaridade. A partir do que é apurado na visita técnica e no diálogo com o cliente, é apresentada a melhor solução.

Se o telhado do cliente tiver muitas inclinações ou algum sombreamento, por exemplo, é feita a indicação de um micro inversor. Esse conhecimento inicial é fundamental para seguir para a etapa do dimensionamento, trazendo algo que se adeque a realidade do cliente. 

Assim, são adquiridos os dados meteorológicos, o dado da média de consumo do cliente ou o quanto ele quer gerar de energia. O dimensionamento do sistema fotovoltaico auxilia a obter informações sobre a irradiação e irradiância que existe naquele local onde ocorrerá a instalação, qual o tamanho do sistema, a sua potência, etc.

A partir disso, é possível traçar quais são as placas, quantas delas serão utilizadas e qual é o inversor adequado. Esse é o momento de analisar o equipamento que você possui, bem como, sobre o distribuidor que irá fornecê-los. 

É preciso adequar isso com as características técnicas do inversor e tenta casar essas informações, para que ele tenha um bom firmamento. Desse modo, você já sai com a estimativa de geração, de potência e de produção daquele cliente.

Etapas do processo de dimensionamento

Dentro do processo de dimensionamento do sistema fotovoltaico, nós temos algumas etapas:

Primeiramente, você pega a conta do cliente ou conversa com ele, para saber o quanto ele pretende consumir de energia. Com os dados meteorológicos, é analisada a potência de sistema, para que se obtenha uma geração que atenda as necessidades do cliente.

Com isso, é alcançado o valor de potência mínima, usando os cálculos e as fórmulas. Mas esse é um valor quebrado. Exemplo: ali deu que o cliente precisa de um sistema com 12,8 kWp (quilowatt pico). Como esse é um valor meio quebrado, você pega o valor da placa, a potência da placa unitária que pretende usar, e divide pela potência total. Desse modo, teremos um número de placas.

Ao saber disso, você precisa buscar qual inversor possui disponível. Se uma placa tem a corrente de curto-circuito de 15 amperes e o inversor só aguenta no máximo 10, não é possível usá-lo. Então, busque por outro fabricante ou um outro modelo para tentar casar. Sempre é feita essa reanálise, para saber se o equipamento está adequado ou não eletricamente para o projeto.

Depois que tudo isso for estabelecido, você tem a geração, a potência, qual equipamento utilizar, quantas placas e qual a posição delas. Também são levados em consideração os dados coletados, o espaço da área, sombreamento e inclinação (virado para o norte ou não).

Principais erros que podem ser cometidos ao realizar um dimensionamento 

Um grande erro cometido, é quando colocam que um sistema irá gerar muito mais do que a potência dele permite. Isso é possível observar pelas boas práticas de projeto e pelo critério de perdas observado durante o dimensionamento.

Uma usina tem um total de perdas, que estão entre cabeamentos, sombreamentos e sujeiras. Mas alguns projetistas não levam isso em conta durante o dimensionamento do sistema fotovoltaico e colocam que essa perda será mínima.

O erro está, então, em considerar a eficiência e o fator de capacidade muito altos, com uma perda muito baixa. Na prática, isso será diferente e, então, você acaba dimensionando de forma errada.

Outro erro comum em projetos é não tirar as medidas corretas do local. Depois que as placas forem compradas, é possível que a instalação seja executada, porque os tamanhos das células não estão proporcionais ao local em que elas serão colocadas. 

A ausência de uma visita ao cliente com antecedência pode levar a falta de conhecimento sobre algumas questões técnicas. Alan Batista alerta que isso pode fazer com que a equipe de instalação não saiba informações sobre os cabos, disjuntor e sobre qual é realmente o quadro que está no padrão de entrada. Esse tipo de coisa precisa ser considerado, para que não ocorram problemas futuros.

É preciso sempre levar em conta os possíveis obstáculos. Se há sombreamento, você pode colocar um otimizador, um microinversor ou mais placas para compensar essa perda de geração. 

Dicas para a realização de um dimensionamento de qualidade

Para evitar erros no dimensionamento, Alan Batista recomenda que o responsável por essa função tenha um bom conhecimento do funcionamento do sistema.

“É preciso realimente estudar a parte elétrica e os equipamentos. Muita gente realiza a instalação sem ter esse conhecimento”, explica o diretor comercial Alan Batista.

Você precisa conhecer qual o equipamento que está instalando e precisa saber sobre elétrica, porque estamos falando de um serviço de engenharia, em que qualquer erro pode resultar em um incêndio, em um acidente e até na perda do investimento do cliente.

Os cuidados ao realizar um dimensionamento de grandes sistemas fotovoltaicos

No caso da usina de grande porte, é preciso tomar cuidado com relação a irradiância que será utilizada e com qual inclinação a estrutura vai ser posicionada. Na estrutura em solo, a inclinação é maior do que em um telhado. 

É preciso considerar as perdas por sujidade no dimensionamento, alertando sempre para a necessidade de mais limpezas, pois caso o terreno seja mais arenoso, irá gerar mais poeira.

Outra coisa, no caso de usinas em solo, é com relação às estruturas. Muita gente vai fazer a parte da base de concreto com apenas o mínimo, sem realizar um estudo de solo, por exemplo. Para cada tipo de solo, você teria um tipo de dimensionamento para a concretagem. 

É preciso analisar as condições de instalação do local. Outro ponto, com relação às usinas de grande porte, é quando a equipe já comete o erro no orçamento, por não conhecer como funciona o grupo A.

Muitos projetistas não se atentam que a usina é limitada pela demanda contratada, e às vezes coloca uma usina maior no projeto, que na prática não poderá nem ser ligada.

Existem erros por não serem colocadas as proteções adequadas. É preciso sempre considerar isso, obedecendo às normas de segurança. Se você costuma errar essas coisas tanto no dimensionamento quanto na execução em projeto pequeno, você muito provavelmente irá errar em uma usina maior.