O que é um sistema solar fotovoltaico e como ele economiza nas contas de energia?

Existem duas formas principais de reduzir as faturas de energia nos edifícios e podem ser combinadas para obter maiores poupanças: consumir menos energia ou gerar eletricidade no local para compensar o consumo. Painéis solares são a opção mais popular para geração no local, pois podem se adaptar a praticamente qualquer edifício. Se você tiver uma área de telhado ou terreno grande o suficiente que não seja coberta por sombras, instalar um sistema solar fotovoltaico é uma opção viável.

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Os módulos fotovoltaicos são a parte visível de um sistema de energia solar, mas devem ser combinados com outros componentes para obter uma fonte de alimentação adequada para o seu edifício. Os painéis solares geram tensão e corrente quando expostos à luz solar, mas são fontes de corrente contínua (CC), assim como as baterias. Para utilizar a eletricidade dos módulos fotovoltaicos em residências e empresas, sua saída deve ser convertida em corrente alternada (CA) com um inversor.

Principais componentes de um sistema solar fotovoltaico

inversores solares

Os módulos fotovoltaicos são os blocos básicos de construção de um sistema de energia solar, e eles devem ser conectados entre si e fixados firmemente ao telhado ou ao solo. A fiação é realizada com conectores MC4 e cabo fotovoltaico, enquanto a fixação estrutural pode ser realizada com diferentes tipos de sistemas de racks. Dependendo do tipo de telhado, o sistema de racks solares pode ser fixado com braçadeiras ou suportes penetrantes, ou mantido no lugar com suportes de lastro.

Os painéis solares são então conectados em circuitos em série, que são então conectados a um inversor. Os módulos fotovoltaicos são agrupados dependendo da sua orientação e perfil de saída de potência; grupos de módulos conectados entre si operam com mais eficiência quando sua saída de energia tem comportamento semelhante durante o dia.

Os circuitos de string são conectados a inversores solares, e o número máximo de painéis solares em cada circuito é determinado pela capacidade do inversor. Alguns inversores solares utilizam otimizadores de energia, que são dispositivos instalados em cada painel solar para aumentar a produtividade. Alternativamente, você pode instalar um microinversor em cada painel solar e conectá-los em um circuito CA paralelo, assim como seus eletrodomésticos.

Independentemente da configuração do seu sistema, o inversor solar realiza duas funções importantes:

  • Convertendo a saída de energia CC de seus painéis solares em uma saída de energia CA adequada para dispositivos elétricos.
  • Sincronizar a tensão CA produzida pelo painel solar com a tensão CA fornecida pela companhia de energia local.

Quando você tem um sistema de energia solar conectado à rede, seu prédio pode usar a eletricidade do painel fotovoltaico e da rede simultaneamente, sem necessidade de comutação manual. Você também pode exportar o excedente de energia solar para a rede em troca de um crédito na conta de energia, sempre que a geração for superior ao consumo do seu prédio.

Como um sistema solar fotovoltaico reduz sua conta de energia

conta de luz

Existem duas maneiras principais pelas quais os painéis solares reduzem suas contas mensais de energia:

  • Eles geram energia para seus aparelhos elétricos, e esse valor é subtraído do seu consumo mensal.
  • Se permitido pelos regulamentos locais, você também pode vender energia solar para a companhia elétrica local e obter em troca um crédito na conta de energia.

Esta segunda opção é ótima quando você não consegue consumir toda a eletricidade produzida pelos seus painéis solares. Por exemplo, isso acontece nos finais de semana se você tiver um negócio que funciona apenas de segunda a sexta-feira.

No caso da cidade de Nova Iorque, os painéis solares também podem ajudar a evitar penalidades de emissão sob Lei Local 97 de 2019. A partir de 2024, esta lei impõe uma multa de US$ 268 para cada tonelada métrica de equivalente de CO2 acima do limite anual do seu edifício. O LL97/2019 atribuiu uma pegada de carbono de 0,000288962 tCO2-eq ao utilizar eletricidade da rede, mas esta é reduzida a zero quando utiliza energia solar no local. Isto significa que um conjunto fotovoltaico comercial que produza 300.000 kWh/ano reduziria as emissões dos edifícios em 86,7 tCO2-eq por ano, poupando mais de 23.200 dólares em penalidades de emissões!

Quando combinado com sistemas de bomba de calor, os painéis solares também podem ajudá-lo a economizar combustíveis fósseis, como gás natural ou propano. Como as bombas de calor funcionam 100% com eletricidade, elas podem usar a produção de um painel solar no local. As bombas de calor podem ser utilizadas para aquecimento ambiente e água quente, eliminando a necessidade de sistemas de aquecimento baseados em combustão.

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