Conheça os componentes do kit energia solar: controladores de carga

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Entenda tudo sobre o dispositivo que protege a bateria do sistema solar fotovoltaico

Kit energia solar: controladores de carga são importantes no kit

Já pensou em uma maneira mais sustentável de se obter energia? Uma das fontes alternativas e renováveis que está crescendo e ganhando cada vez mais espaço entre os brasileiros é a solar. O Brasil é um excelente mercado para o setor energético, pois a radiação solar média que incide sobre a superfície do país é de até 2300 quilowatt-hora por metro quadrado (kWh/m²), conforme o Atlas Solarimétrico da Cepel. Saiba mais na matéria "O que é energia solar e como funciona o processo de geração de eletricidade via radiação solar?".

Apesar de alguns incentivos à utilização deste tipo de energia renovável (importante por possibilitar uma diminuição das preocupações em relação aos reservatórios das usinas hidrelétricas, que nos últimos anos têm sofrido com a falta de chuvas e com o excesso de sol), ainda podem ser observadas algumas dúvidas nos consumidores e interessados em aplicar esse sistema em suas residências ou em suas empresas. Como ele funciona? Qual o custo de sua instalação? O retorno financeiro é vantajoso? Onde comprar? As perguntas são muitas. Bem, vamos às respostas!

Um sistema de energia solar fotovoltaico (ou “sistema de energia solar” ou mesmo “sistema fotovoltaico”) é um modelo em que os componentes de seu kit energia solar funcionam de forma a realizar a captação da energia solar, e sua conversão em eletricidade, saiba mais na matéria "Conheça todos os componentes do sistema solar fotovoltaico". A energia produzida pode ser então utilizada no abastecimento da rede elétrica em larga escala, como acontece em usinas solares (setor energético comercial), mas também pode ser gerada em escalas menores, residenciais (energia solar para utilização doméstica). Além do sistema solar para geração de energia elétrica, há também aquele para energia térmica, que tem, por objetivo, a utilização da radiação solar para o aquecimento de água.

Os sistemas de energia solar fotovoltaica possuem alguns componentes básicos, agrupados em três diferentes blocos: o bloco gerador, o bloco de condicionamento de potência e o bloco de armazenamento. Cada grupo é formado por componentes com funções específicas.

O controlador de carga faz parte do segundo bloco, o de condicionamento de potência, e é um dos principais componentes do kit energia solar para o sistema solar fotovoltaico.

Muito importante, ele é responsável pela proteção das baterias, controlando o processo de carga e descarga das baterias, prolongando a vida útil delas e garantindo uma maior eficiência no armazenamento da energia produzida.

Como funciona?

O controlador de carga funciona de forma que se permita a carga completa das baterias, ao mesmo tempo que impede que elas sejam descarregadas a valores não seguros, que podem prejudicar sua integridade. Dentro do sistema, ele é instalado entre os painéis e as baterias.

Os circuitos do controlador atuam na medição da tensão das baterias para determinar quão cheias (ou quão vazias) elas estão. A partir desta informação, o controlador de carga - como seu nome já indica - é capaz de controlar a intensidade da corrente que flui para as baterias, diminuindo essa intensidade conforme essas ficam próximas de sua carga máxima.

Características do controlador

Um controlador de carga possui como principais características:

Proteção contra corrente reversa

Corrente reversa é aquela corrente que flui no sentido contrário ao que ela deveria fluir, e ocorre quando o gerador acaba recebendo energia do sistema ao invés de fornecer a ele. Para proteger o sistema desse tipo de situação (que ocorre geralmente à noite), o controlador de carga desconecta os painéis fotovoltaicos, para que não haja perda de carga das baterias nos módulos solares.

Controle de descarga

O controlador desliga a saída de energia para que não haja descarga das baterias a níveis abaixo do que é considerado seguro.

Monitoramento do sistema

Sistema de monitoramento com medidores digitais ou analógicos, LEDs ou alarmes de advertência. Servem para indicar caso haja algum comportamento irregular no sistema.

Proteção contra sobrecorrente

Sobrecorrentes são situações atípicas de funcionamento, onde o valor da corrente elétrica é aumentado a níveis muito superiores do que aqueles para os quais o sistema foi projetado, ocasionando curto circuitos. O controlador de carga possui dispositivos (fusíveis ou disjuntores) capazes de evitar esse tipo de situação.

Opções de montagem

O controlador de carga pode ser montado em paredes ou embutidos, podendo apresentar sistemas para uso externo ou interno.

Compensação de temperatura

A compensação de temperatura é necessária em sistemas em que as baterias não foram instaladas em ambientes climatizados. Assim, para evitar um superaquecimento, os ajustes na tensão da carga são induzidos a partir da temperatura ambiente.

Para saber mais sobre a instalação de energia solar em casa, veja a matéria "Guia para instalação de energia solar em casa".

Além da energia fotovoltaica ser considerada limpa por não gerar resíduos para além das placas e não causar danos ao meio ambiente, ela é um dos recursos renováveis mais promissores no Brasil e no mundo, pois causa impactos ambientais mínimos e reduz a pegada de carbono dos consumidores - estarão minimizando suas emissões ao optar por uma forma de obtenção de energia de baixo potencial danoso.

O tempo de retorno do investimento, no sistema fotovoltaico é variável, e depende da quantidade de energia que o imóvel demanda. Apesar disso, a vantagem do sistema caseiro é a economia: uma vez atingido este tempo de retorno, a conta de energia não precisará mais ser paga. Energia do sol que se transforma em eletricidade “grátis”! Uma boa grana pode acabar indo para a poupança em vez de ser gasta sem trazer muitos benefícios.

Lembre-se de garantir que os componentes utilizados tenham a certificação do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro), que realizou a implementação da Portaria n.º 357 em 2014, com o objetivo de estabelecer regras para os equipamentos de geração de energia fotovoltaica.

Infelizmente, ainda há poucos incentivos e linhas de financiamento desse tipo de energia no Brasil, que são ainda de difícil acesso e pouca aplicabilidade. Espera-se que, com a subida do consumo de sistemas de energia fotovoltaica, surjam novos incentivos, mais aplicáveis e acessíveis à habitação comum.


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