Em fevereiro de 2022, o Brasil bateu recorde, com a maior taxa de geração de energia solar da história. Foram mais de 1,2 mil MWm — o dobro do registrado no mesmo período do ano passado.
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Estes dados demonstram que os brasileiros estão em busca de fontes alternativas, para reduzir os custos da conta de luz e diminuir o impacto no meio ambiente.
Nesse cenário, o profissional de arquitetura e engenharia precisa ficar por dentro, compreendendo quais são os benefícios dessa solução e sabendo como integrá-la a projetos sustentáveis.
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O que é energia solar?
É toda aquela gerada a partir da luz do sol. Com placas e tecnologias específicas, é possível transformá-la tanto em energia elétrica quanto em térmica.
Energia elétrica
Nesse caso, são usadas placas para transformar a luz solar em energia elétrica. As células fotovoltaicas são produzidas com material semicondutor — geralmente cristais de silício.
Quando as partículas de luz (fótons) entram em contato com os átomos do silício, os elétrons se deslocam e, dessa forma, é gerada a corrente elétrica.
Essa corrente ainda não pode ser utilizada em casa. Ela passa por um equipamento chamado inversor, que a adequa para o uso em eletrodomésticos e eletroeletrônicos.
Basicamente, há três sistemas possíveis: on-grid, off-grid e híbrido. Falaremos mais sobre eles adiante.
Energia térmica
A energia solar também pode ser usada para aquecer a água que abastece a casa e a piscina. Para isso, são usados coletores solares instalados no telhado.
Eles contam com uma superfície escura que absorve a luz do sol e transmite o calor para a água armazenada em reservatórios chamados boilers.
Quais são os benefícios?
A energia solar não está em alta à toa. Afinal, ela oferece uma série de vantagens, tanto para quem instala o sistema quanto para a sociedade.
Entre os benefícios estão:
- não agride o meio ambiente. Enquanto as usinas termelétricas emitem gases nocivos devido à queima de combustível fóssil e as hidrelétricas precisam alagar grandes áreas, trazendo impactos sociais, econômicos e ambientais, a energia solar tem uma baixa pegada de carbono;
- é acessível até em locais remotos, já que existem sistemas que conseguem funcionar com baterias e não dependem da rede da concessionária;
- trata-se de uma fonte de energia renovável. Ou seja, a luz solar é inesgotável, ao contrário de outras fontes disponíveis;
- tem baixa necessidade de manutenção, que geralmente envolve apenas a limpeza dos painéis periodicamente;
- ocupa pouco espaço. É muito fácil projetar uma fachada interessante mesmo com o uso das placas solares;
- é gratuita, já que a luz do sol não conta com custos para ser adquirida;
- o sistema tem alta durabilidade, em geral acima de 25 anos.
Além desses pontos, é válido destacar a recente promulgação do Marco Legal da Energia Solar no Brasil, que trouxe segurança jurídica para quem deseja instalar um sistema fotovoltaico.
Um dos lados negativos é o custo elevado. Contudo, como cada vez mais pessoas buscam essa solução, a tecnologia fica acessível.
Atualmente, existem até financiamentos e linhas de crédito específicas para quem quer aderir!
Como funciona um sistema de energia solar?
Como explicamos, a energia solar pode ser usada tanto para gerar eletricidade quanto para aquecer água.
Energia fotovoltaica
Atualmente, as pessoas buscam cada vez mais a energia fotovoltaica, especialmente com os aumentos sucessivos das taxas de eletricidade. Vamos ver as diferenças entre os sistemas existentes?
On-grid
Nesse caso, o sistema fotovoltaico fica conectado à rede da distribuidora de energia.
As placas fotovoltaicas recebem a luz solar e a transformam em corrente elétrica. O inversor assegura que ela seja ideal para alimentar os eletrônicos e eletrodomésticos.
A energia gerada, então, é distribuída pela residência.
O excesso passa pelo relógio de luz bidirecional e é injetado na rede da concessionária. Essa quantia a mais produzida e não consumida é transformada em créditos.
À noite e em períodos quando não há geração de energia solar (como em dias nublados ou chuvosos), a residência será abastecida pela concessionária.
No fim do mês, é feito um cálculo que considera quanto de energia da concessionária a casa consumiu e quanto de crédito ela gerou.
Off-grid
Esse é um sistema isolado, ou seja, que não fica conectado à concessionária. Ele é indicado para locais afastados, que não são abastecidos pela rede tradicional.
O funcionamento é bem semelhante. Porém, o excesso de energia produzido fica armazenado em baterias. Então, durante a noite e em períodos sem geração, é consumido.
Por isso, é importante dimensionar corretamente as baterias.
Híbrido
É uma mistura de on-grid e off-grid. Ele trabalha conectado à rede da concessionária, mas também conta com baterias.
Assim, caso o fornecimento cesse por qualquer motivo, a residência continuará contando com energia, pois usará o que foi armazenado.
Aquecimento solar
Esses sistemas são bem simples. São instaladas placas — chamadas de coletores solares — no telhado da residência, além de um reservatório térmico chamado boiler.
As placas absorvem a luz do sol e transferem o calor para a água que circula no interior das suas tubulações de cobre.
Então, a água aquecida é transferida para o boiler.
O boiler funciona como uma espécie de caixa d'água. A partir dele, a água é distribuída para os pontos dentro da casa, como chuveiros e torneiras, entre outras aplicações.
Como projetar considerando a energia solar?
Com o avanço do uso da energia solar, arquitetos e engenheiros precisam considerar essas soluções na hora de projetar as residências. Para ajudar, reunimos dicas e pontos relevantes.
- atente-se à orientação do telhado. A melhor posição para geração de energia é com as faces para o norte, onde costuma ter maior incidência de raios solares. Se possível, construa com um grau de inclinação igual ao da latitude, sem sombras;
- certifique-se de que a área é capaz de receber o sistema. O telhado ou a laje deve ter, no mínimo, 10 m². Se a demanda for maior, é preciso mais espaço;
- tome cuidado com os ângulos e recortes do telhado. Para cada inversor solar, os módulos podem ser instalados em até duas inclinações diferentes;
- preste atenção em itens que causem sombreamento no telhado, como caixas d'água, antenas ou árvores. Quanto menos sombra, maior a capacidade de geração de energia;
- tenha em mente que as telhas metálicas são as melhores opções para a instalação das placas fotovoltaicas, seguidas pelas de barro ou concreto e pelas coberturas planas;
- preveja um local para a instalação do inversor e do quadro de proteção elétrica. Ele deve ser distante de intempéries e próximo ao quadro de distribuição de energia, facilitando a ligação na rede e a manutenção;
- confira o dimensionamento elétrico e verifique se o quadro de distribuição suporta a entrada de novos disjuntores de um circuito novo.
A quantidade de placas depende do projeto específico realizado pelos engenheiros responsáveis pela instalação do sistema fotovoltaico.
Eles consideram a demanda energética da residência, o tipo de painel usado e a capacidade produtiva dele, além do nível de irradiação solar.
Conclusão
Neste conteúdo, você aprendeu mais sobre a energia solar e o uso dela em projetos arquitetônicos.
Nossa sociedade passa por um período de importante transformação, especialmente em relação às fontes energéticas.
A preocupação com a sustentabilidade é cada vez maior. Por isso, os profissionais da construção precisam estar antenados a essas novas tecnologias.
Oferecer a possibilidade de um projeto sustentável é uma forma de reduzir os impactos ambientais, proporcionar economia aos clientes e, é claro, se diferenciar no mercado.
E então, gostou de saber mais a respeito de energia solar? Aproveite para conferir nosso conteúdo sobre arquitetura sustentável!