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UNIVERSIDADE PARANAENSE- UNIPAR

Umuarama – Toledo – Guaíra – Paranavaí – Cianorte – Cascavel – Francisco Beltrão

TRABALHO DE FINALIZAÇÃO DE CURSO EM ENGENHARIA CIVIL 2018

ANÁLISE DA VIABILIDADE DO SISTEMA FOTOVOLTAICO EM UMA

RESIDÊNCIA UNIFAMILIAR

MARCELO DENER GARRIDO1

MARCOS PAULO REIS2

ALUIZIO TORRES DA SILVA3

RESUMO: O Brasil é um país com grande potencial para crescimento energético. A

energia elétrica pode ser disponibilizada de forma abundante para que o país possa crescer

cada vez mais. Entretanto, faz-se necessária uma atenção especial ao aspecto econômico

bem como aos impactos ambientais positivos. Diante disso, o estudo apresenta como

problemática a viabilidade econômica da energia fotovoltaica em projetos residenciais.

Embora a energia Fotovoltaica apresente-se inicialmente mais cara, é mais vantajosa

que a energia convencional. O objetivo é demonstrar a viabilidade econômica da

microgeração com relação a energia fotovoltaica especialmente em residências

domiciliares. Apresentar a relação custos promovidos pela utilização desta fonte de

energia e a sua viabilidade por meio de uma pesquisa descritiva de natureza qualitativa.

Assegurar assim, que há viabilidade econômica na implantação de um sistema de

produção de energia fotovoltaica em residências domiciliares, pois sua implantação é

capaz de gerar uma economia estimada de R$109,00 por mês em residências que

apresentam uma média de consumo de R$120,00 por mês. Além da economia, há a

possibilidade de gerar créditos de energia com a produção excedente e disponibilizada a

rede de distribuição, e que ainda após 7 anos, o valor investido tem seu retorno total.

PALAVRAS – CHAVE: Energia Elétrica, Fontes Alternativas de Energia, Energia

Solar Fotovoltaica.

ABSTRACT: Brazil has great potential for growth in energy generation. There is

abundant electrical energy made available so that this country can grow more and more.

However, special attention to the economic aspect and, above all, to the positive

1 Acadêmico de Engenharia Civil – UNIPAR - E-mail: [email protected]

2 Acadêmico de Engenharia Civil – UNIPAR - E-mail: [email protected]

3 Orientador e Professor Doutor em Física pela UEM - E-mail: [email protected]




environmental impacts. Given the above, this study presents, as its subject, the

economic viability concerning the photovoltaic solar energy in home projects. Although

the photovoltaic energy is more expensive, at first glance, it is more advantageous than

is the regular energy type. The goal of this paper is to demonstrate the economic

viability in micro generation in relation to photovoltaic energy, especially in homes. In

addition, it also presents cost-benefit and viability analyses about using this energy

source, by means of qualitative-descriptive research. The intention is demonstrating that

there is economic viability in putting up a system for the production of photovoltaic

energy in homes, for its installation makes it possible to save about R$ 109,00 per

month in homes whose electricity charges are close to R$ 120,00 monthly. Other than

saving electricity, the production of photovoltaic energy may generate a surplus of it,

which an electricity supplying company distributes over power grids. After a 7 year-

period, the money invested in this project overall is returned to the individual.

KEYWORD: Electrical energy; Alternative energy sources; Photovoltaic solar energy

1 INTRODUÇÃO

No Brasil, muito se tem debatido sobre a importância de energias alternativas,

uma vez que seu abastecimento energético é basicamente realizado via hidroelétricas,

que causam grande impactos ambientais e seu custo operacional de distribuição é um

dos mais onerosos. Neste cenário extremamente complicado, com o país considerado

um dos piores em relação a distribuição de renda, consolidalisa-se cada vez mais a

discussão sobre a alta que os preços dos produtos de subsistências que têm sofrido

aumentos significativos. Entre esses produtos está a energia elétrica.

Nesse sentido, o Ministério de Minas e Energia (MME), lançou em dezembro de

2016 o Programa de Geração Distribuída de Energia Elétrica (ProGD), cujo objetivo é

estimular a geração de energia pelos próprios consumidores (residencial, comercial,

industrial e rural) com base em fontes renováveis, em especial a fotovoltaica. Essa ação

vem em conjunto com a necessidade de se combater o aquecimento global. Vários

países vêm adotando políticas de incentivo ao uso de fontes alternativas, entre as quais a

energia solar, em substituição às fontes de origem fóssil, que liberam CO2 na atmosfera,

um dos gases causadores do efeito estufa. (SILVA, 2015).




O potencial brasileiro para energia fotovoltaica é enorme pois apresenta os

maiores valores de irradiação solar global. Em 2018, o Brasil deverá adentrar os 20

países com maior geração de energia solar no mundo (MME, 2016). Ou seja, essas fonte

de energia alternativa é extremamente necessária, não só para economia financeira, mas

também pelo desenvolvimento sustentável promovido pela energia limpa por considerar

a qualidade de vida e o meio ambiente. Decorrente disso, Silva (2015) surgem novas

tecnologias fotovoltaicas capazes de satisfazer o consumo elétrico de residências e

indústrias, as quais são consideradas uma das tecnologia energética mais promissoras,

pois, as células solares convertem a energia solar em eletricidade. Visto isso, surge o

questionamento sobre a viabilidade econômica da energia fotovoltaica em projetos

residenciais. Embora a energia Fotovoltaica apresentar-se mais onerosa inicialmente, é

ainda mais vantajosa que a energia convencional.

Assim, o estudo tem como objetivo confirmar a viabilidade econômica da

microgeração de energia fotovoltaica em residências domiciliares com pesquisa

descritiva e investigação apontando a necessidade de optar por uma fonte de energia

renovável com tecnologia mais adequada para a sua geração, com apresentação da

relação custo benéficos promovidos na utilização desta fonte de energia. Analisar assim,

sua viabilidade de forma qualitativa e quantitativa.

Este artigo está estruturado em etapas para atender ao objetivo proposto.

Inicialmente, será apresentado um referencial teórico a partir de pesquisas

bibliográficas, na sequência serão apresentadas a proposição e metodologia da pesquisa.

Em seguida, serão apresentados os resultados e discussões dos dados coletados pelo

levantamento das informações almejadas. O trabalho será finalizado com as

considerações finais e observação acerca de todo o objetivo proposto.

2 DESENVOLVIMENTO

2.1 Revisão da Literatura

Este capítulo compreende a fundamentação teórica do trabalho. Tem como

função discorrer sobre conceitos essenciais: fontes de energia com ênfase na energia

solar. Em seguida, serão abordados os sistemas fotovoltaicos e os elementos que o




compõem. Por fim, apresentar os benefícios gerados pela utilização de energia elétrica

provida de um sistema fotovoltaico tanto econômico quanto ambiental.

2.1.1 Fontes de Energia

As fontes de energia são diferentes formas de recursos que direta ou

indiretamente produzem energia. São classificadas em dois grupos: energias renováveis

e não renováveis. As tradicionalmente utilizadas são as fontes consideradas

convencionais, normalmente não renováveis. Essas energias são encontradas na

natureza, porém não possuem reservas infinitas, uma vez esgotadas não podem ser

regeneradas, causando assim danos ambientais. No entanto é uma energia mais barata

na implementação, manutenção e transporte e possui um elevado rendimento energético

(RUTHER, 2004).

De acordo com Viana:

[...] Enquanto as reservas de energia fóssil são necessariamente finitas e se

reduzem à medida em que são consumidas, os recursos energéticos

renováveis são dados por fluxos naturais, como ocorre na energia solar, em

suas distintas formas, como na energia hidráulica, na energia eólica, na

energia das ondas do mar e na energia da biomassa, bem como nos fluxos

energéticos dependentes do movimento planetário, por exemplo, a energia

talassomotriz, associada à variação do nível do mar nas marés e à energia

geotérmica, que na escala das realizações humanas existe não deve se

esgotar[...] (VIANA et al, 2012, p. 22).

Já as energias renováveis e Novas energias provêm de fontes que se reestruturam

naturalmente. Ou seja, através do seu ciclo de renovação natural presente nos

ecossistemas do meio ambiente, e presentes nessa categoria as energias eólicas, de

biomassa, hídrica e solar, formas de energia que se regeneram de uma forma cíclica em

uma escala de tempo reduzida (PACHECO,2006).

Estas energias renováveis podem e devem ser utilizadas de forma sustentada,

de maneira tal que resulte em mínimo impacto ao meio ambiente. O

desenvolvimento tecnológico tem permitido que, aos poucos, elas possam ser

aproveitadas quer como combustíveis alternativos (álcool, combustíveis) quer

na produção de calor e de eletricidade, como a energia eólica, solar, da

biomassa, e de pequenas centrais hidrelétricas (PCHs), separadas das grandes

hidrelétricas, com características renováveis, constituindo-se em fonte

convencional de geração de eletricidade (PACHECO, 2006 p.05).

Para Mendes, Júnior e Hosken (2013) as alternativas de energias renováveis se

apresentam de forma mais interessante para suprir a contradição entre modernidade e

atraso de desenvolvimento, além da contribuição inestimável ao meio ambiente. Dentro




das tecnologias disponíveis para essas fontes energéticas renováveis, a mais acessível

para a população, e que proporciona a redução drástica de custos, é a energia solar.

2.1.2 Energia Fotovoltaicas, a energia solar

A energia solar fotovoltaica é a energia obtida através da conversão direta da luz

em eletricidade. É uma das tecnologias renováveis que vêm sendo cada vez mais

utilizada nos países desenvolvidos (RUTHER, 2004). A convenção da energia solar em

eletricidade ocorre de forma silenciosa, não emite gases nem precisa de um operador

para o sistema. Há apenas a componente luminosidade da energia solar (fotóns) que é

útil para a conversão fotovoltaica (TORRES, 2012).

Esta energia é gerada a partir da transformação de radiação solar em energia

elétrica. Ou seja, quando a luz solar atinge o painel (material constituído usualmente de

semicondutores como o silício) promove a excitação dos elétrons nas células solares ou

fotovoltaicas (ANEEL, 2005). Desta forma, quanto maior for a incidência de radiciação

solar nos módulos ou painéis, maior será a produção de energia. A unidade fundamental

desse processo de conversão é a célula fotovoltaica, um dispositivo fabricado com

material semicondutor, que de acordo Shayani:

[...] Esse tipo de instalação apresenta diversas vantagens: minimiza as perdas

por transmissão, pois a geração e o consumo estão próximos um do outro;

dispensa os sistemas acumuladores de energia (bancos de baterias), reduzindo

o custo da instalação em aproximadamente 30%; não necessita de

superdimensionamento para atendimento da carga por períodos prolongados

de baixa incidência solar, por poder contar com a rede elétrica pública, e

alivia o sistema de distribuição da concessionária elétrica, aumentando a vida

útil de transformadores e outros componentes[...] (SHAYANI et al,2006,

p.08)

Estudos produzidos por Ruther (2004) evidenciam que painéis solares

fotovoltaicos são inerentemente mais versáteis do que outros tipos de coletores solares

para aquecimento de ar ou água (fios e cabos elétricos são inerentemente mais simples

de instalar do que uma tubulação). Este fato, aliado ao potencial baixo custo, possibilita

o seu uso como um material de construção com a vantagem adicional de ser um gerador

elétrico.

Um dos assuntos mais debatidos sobre esse sistema são suas vantagens e

desvantagens. Este processo é mais simples, sem emissão de gases poluentes ou ruído e

com uma necessidade mínima de manutenção. (BRAGA,2008)




Segundo Wanderley; Campos, (2013) a utilização da energia solar fotovoltaica

oferece uma série de vantagens, como por exemplo: o Sol ser uma fonte ilimitada de

energia, que está disponível em todas as partes do mundo, além de não produzir ruídos

ou gases nocivos, nem resíduos.

E de acordo com Nascimento (2017) com relação a benefícios socioeconômicos,

a geração de energia solar fotovoltaica contribui com a geração de empregos locais, o

aumento da arrecadação e o aumento de investimentos.

Torres (2012) acredita que as principais vantagens da utilização da energia

fotovoltaica é que a mesma é obtida de forma estática e silenciosa, ou seja, não gera

impactos ambientais na sua operação, provem de fonte renovável, está é facilmente

adaptável à microgeração distribuída, ou seja, junto ao local de consumo, minimizando

os custos com transmissão e distribuição da energia, também apresenta características

característica modulares (desde mW até MW) , e ainda curtos prazos de instalação,

elevado grau de confiabilidade dos sistemas e baixa manutenção.

Dentre as diversas aplicações da energia solar, Ruther (2004) relata que a

geração direta de eletricidade através do efeito fotovoltaico se apresenta como uma das

mais nobres formas de gerar potência elétrica, pois advém de uma fonte renovável e não

poluí o meio ambiente. Assim, por se tratar de uma fonte de energia renovável e

apresentar muitos benefícios a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) aprovou

em 17 de abril de 2012, a Resolução Normativa Nº 482, a qual estabelece condições

especificas para o acesso à microgeração e minigeração de energia elétrica e distribuir

aos sistemas de distribuição, assim como um sistema de compensação de energia

elétrica por ser fornecedor (ANEEL, 2012).

Logo, por meio desta resolução da ANEEL, torna-se possível a geração de

energia elétrica através de uma fonte renovável interligando-a com à rede de

distribuição, e ainda estabelece uma compensação pela produção de energia excedente

com o consumo de energia elétrica ativa.

A microgeração e a minigeração difere-se apenas pela potência instalada, a qual

a micro corresponde a geração de energia elétrica com potência menor ou igual a 100

kW, a mini apresenta uma geração superior a 100 kW e menor ou iguala 1 MW, por

meio de fontes de energia solar conectada na rede de distribuição por meio de

instalações de unidades consumidoras (ANEEL, 2012). Dentre as tecnologias

fotovoltaicas existentes no mercado, a mais tradicional no mercado por sua extrema




robustez e confiabilidade e que apresenta maior escala de produção é a de silício

cristalino (RUTHER, 2004).

2.1.2.1 Sistemas Fotovoltaicos

Os sistemas Fotovoltaicos, compreendido pelo conjunto de elementos essenciais

para converter a energia solar em energia elétrica segundo Lamberts et. al consiste em:

[...] conjunto de elementos necessários para realizar a conversão direta da

energia solar em energia elétrica, com características adequadas para

alimentar aparelhos elétricos e eletrônicos, tais como lâmpadas, televisores,

geladeiras e outros. O SFV tem o painel fotovoltaico como principal

componente e pode incluir, dependendo da aplicação, dispositivos para

controle, supervisão, armazenamento e condicionamento de energia elétrica.

Fazem parte também de um SFV a fiação, a estrutura de suporte e a

fundação, quando necessária (LAMBERTS ET. AL, 2010 p.51)

Ressalta Torres (2012) que um sistema fotovoltaico contempla os elementos

necessários fundamentais para conversão direta da energia solar em energia elétrica. E,

que seus principais componentes são Painéis Fotovoltaicos e inversores, controladores

de cargas, fiação e um banco de baterias necessário para armazenar e fornecer a energia

elétrica gerada nos períodos que não houver insolação. E que em casos de geração de

energia excedente, esta pode ser enviada na rede de distribuição gerando créditos de

compensação, que são mensurados através de um medidor de Energia Bidirecional.

Como demonstra a Figura 01 abaixo:

Figura 01: Sistema Fotovoltaico

Fonte: Elgin (2018).




Segundo Silva (2015) os painéis fotovoltaicos são constituídos por um conjunto

de células fotovoltaicas, de modo que sua montagem os permitem permanecerem

interconectados em arranjos modulares que, em conjunto, aumentam a capacidade de

geração de energia elétrica por ampliarem a área de captação da luz solar.

A Figura 01 ainda demonstra que o caso do efeito fotovoltaico, “a radiação solar

incide sobre materiais semicondutores e é transformada diretamente em corrente

contínua4; para transformar a corrente contínua em corrente alternada

5, são utilizados

aparelhos chamados inversores” (SILVA, 2015 p.06). Ou seja, o inversor é responsável

por converter a corrente continua, proveniente do painel fotovoltaico em corrente

alternada, com características adequadas para alimentação de aparelhos eletros

eletrônicos, e exportação do excedente a rede de distribuição da concessionária

credenciada da região (LAMBERTS ET AL, 2010).

De acordo com as ABNT (2008) os sistemas fotovoltaicos podem ser

classificados em sistemas isolados e sistemas conectados à rede. O sistema Isolado mais

conhecido como doméstico são os que fornecem energia elétrica com baixa potência

que são utilizados geralmente por famílias e aldeias que estão em locais bem isolados e

que as concessionárias de energia ainda não atende a essas localidades (TORRES,

2012).

Ou seja, são considerados isolados por não estarem conectados à rede de

distribuição de eletricidade local. E que nesses casos necessita-se de um controlador de

carga, aparelho responsável por controlar e monitorar a carga e/ou a descarga do banco

de baterias (LAMBERTS ET AL, 2010). Como demonstra a Figura 02 a seguir:

Figura 02: Sistema Fotovoltaico Isolado

4 A corrente contínua é quando não há alteração no seu sentido, permanecendo constantemente positiva

ou negativa. 5 A corrente alternada ocorre inversões periodicamente, ou seja, ora é positiva e ora é negativa, fazendo

com que os elétrons executem um movimento de vai-e-vem, que geralmente são encontradas em redes

elétricas residenciais e comerciais.




Fonte: Lamberts et al (2010)

Já os sistemas conectados à são os que além de abastecer a estrutura residencial

ou comercial tem o excedente gerado disponibilizado na rede de distribuição, gerando

assim créditos de compensação ao gerador (LAMBERTS ET AL, 2010). Esse tipo de

sistema, possui uma forma descentralizada de gerar energia elétrica, ou seja, o

consumidor utiliza a energia elétrica disponibilizada de forma convencional para

complementar a demanda de seu consumo caso a geração fotovoltaica não seja

suficiente, e quando exceder a geração esta pode ser vendida para concessionária

(RUTHER, 2004). Conforme é apresentado na Figura 03.

Figura 03: Sistema Fotovoltaico conectada à rede.

Fonte: Lamberts et al (2010)

Torres (2012, p.75) cita que em sistemas fotovoltaicos conectados à rede têm “as

perdas por transmissão e distribuição são minimizadas, e que a geração e o consumo

têm coincidência espacial, o que os tornam mais eficientes do ponto de vista

energético”. Uma vez que com a instalação de um sistema fotovoltaico ocorre um alivio

no sistema de distribuição de concessionárias elétricas evitando assim altos picos de

consumo, e que consequentemente há uma economia energética, aumentando a vida útil




dos transformadores do sistema de distribuição, e reduz a possibilidade de apagões

elétricos (RUTHER, 2004).

As tecnologias necessárias à integração desses sistemas fotovoltaicos às

edificações ficam cada vez mais conhecidas e têm suas características estabelecidas

pelas engenharias elétricas e da construção civil. No Brasil geralmente, a instalação de

um sistema solar fotovoltaico conectado à rede apresenta o painel integrado à cobertura.

Porém, há sistemas deste tipo sendo instalados e sob diversos aspectos arquitetônico,

energético, econômico, de eficiência (VIANA ET AL, 2012).

Entretanto Torres (2012) ressalta que para avaliar todo o dimensionamento de

um sistema fotovoltaico deve se levar em consideração a localização, orientação e

consumo médio de energia elétrica de um edificação, visando a melhor exploração do

sol.

2.1.2.2 Benefícios da implementação do sistemas fotovoltaicos nas edificações

De acordo com Duarte (2018) a eficiência energética é possível devido a ação

conjunta entre novos hábitos de consumo por equipamentos eletro eletrônicos

classificados na categoria A do INMETRO e com a implantação de um sistema

fotovoltaico mais compacto, o que fica menos oneroso e muito mais vantajoso

economicamente. Ganha-se na redução do consumo energético. O valor economizado

pelo proprietário além de retornos financeiros que o possibilita investir em outros itens

de seu interesse, poderá também manter-se atualizado com a evolução de utensílios

domésticos elétricos, assim como vivenciar o desenvolvimento sustentável na pratica

por meio da utilização de energias renováveis (MOURA, JÚNIOR E HOSKEN, 2017).

Rosa et al (2017) cita que a aplicabilidade de um sistema fotovoltaico requer alto

investimento inicial, porém valor é recuperado no 5º ano após a instalação do sistema, o

que faz dessa fonte de energia um ótimo custo-benefício, a longo prazo. Ressalta

Moura, Júnior e Hoskem, que o valor do payback6 depende do consumo de cada

residência, pois o tempo médio de retorno do investimento vária entre 4 a 8 anos.

Ainda segundo os autores, como a fonte de captação é emitida pelo sol, em

períodos determinados (noturno, tempo nublado, chuva, neve...), sua eficácia é reduzida.

6 Payback- é o tempo de retorno do investimento inicial até o momento no qual o ganho acumulado se

iguala ao valor deste investimento. Normalmente este período é medido em meses ou anos.




Porém nesses períodos, há a possibilidade da utilização da energia armazenadas em

baterias em casos de sistemas isolados, ou da utilização da fonte de energia elétrica

convencional que é disponibilizada pela rede de distribuição.

Todavia, por meio da Resolução da ANEEL nº482/2012, regulamentando a

microgeração de energia elétrica através de um sistema fotovoltaico, potencializa a

relação custo benefício da implantação em edificações residenciais e comerciais. Torres

(2012) relata que uma vez que a energia elétrica gerada não for utilizada pela

propriedade poderá ser disponibilizada na rede, sendo esta revertida em créditos

energéticos para utilização em até 36 meses, o que garante o retorno do valor investido,

por meio da economia e da utilização dos créditos energéticos em períodos de baixa

geração de energia.

A energia Fotovoltaica, permite além de agregar benefícios ambientais,

possibilita também benefícios econômicos, e que dessa forma a aplicação desse sistema

é fundamental em habitações, o que potencializa a produção de energia renovável e

diminui os impactos ambientais e sociais (VIER ET AL, 2017).

O valor de mercado de geração de energia renovável vai além de oferecer

energia a um custo mais baixo do que os praticados pelas concessionárias. Esse tipo de

serviço também entende que contribui para a preservação ambiental diminuindo a

quantidade de CO2 liberada no meio ambiente (ANTONIOLLI, 2018).

A produção energética via sistemas fotovoltaicos, não apresenta apenas

benefícios econômicos, assim como benefícios ao meio ambiente e ao desenvolvimento

sustentável e renovável, possibilitando uma integração entre sociedade e meio ambiente.

Nesse sentido, no Quadro 01 expõe-se os principais benéficos da utilização da energia

solar n construção civil.

Quadro 01: Benefícios da utilização de sistemas fotovoltaicos na construção

civil.




Fonte: Adaptação de Elgin (2018), Bluesol (2018) e Duarte et al (2018).

2.2 Proposição

O estudo tem como propósito demostrar a relação custo benéficos da utilização

da energia solar em residências domiciliares. Visto a importância acerca da temática em

relação econômica ambiental que a mesma proporciona, frente aos problemas existentes

em nosso país na geração e distribuição de energia elétrica por concessionarias. Diante

de um valor oneroso e com grandes impactos ambientais.

Desta forma, a importância em informar e conscientizar a sociedade sobre a

oportunidade de utilizar uma nova tecnologia que disponibiliza o mesmo produto

através de um sistema que exige um investimento inicial alto, porém apresenta um

retorno positivo e lucrativo a médio e longo prazo. Se promove o desenvolvimento

sustentável, utiliza-se de uma fonte enérgica limpa, gratuita, renovável e de baixíssimo

impacto ambiental é viável.

2.3 Método

A pesquisa tem grande importância em diferentes áreas e aspectos, pois visa a

descoberta de novos conhecimentos, ou a ampliação do mesmo, através de um conjunto

de ações. De acordo com Gil (2009, p.17) “pode-se definir pesquisa como o




procedimento racional e sistemático que tem como objetivo proporcionar respostas aos

problemas que são propostos”.

O presente trabalho é um estudo desenvolvido no intuito de demonstrar a

viabilidade econômica da microgeração de energia fotovoltaica em residências

domiciliares. Em vista disso, o estudo utiliza-se de uma metodologia caracterizada

como qualitativa, pois, segundo Minayo (2001) responde questões muito particulares, a

partir de um nível de realidade que não pode ser apenas quantificado. A abordagem

trabalha com o universo de significados, motivos, aspirações, crenças, valores e

atitudes, dos quais não podem ser reduzidos basicamente à representação numérica.

Denzin e Lincoln (2006) descrevem a pesquisa qualitativa como abrangente a

partir de uma abordagem interpretativa do mundo, que significa que seus pesquisadores

interpretam as coisas em seus cenários naturais, tentando compreender os fenômenos,

em termos dos significados, que as pessoas a eles conferem.

De acordo com o objetivo proposto, a pesquisa é caracterizada como descritiva,

uma vez que elenca as necessidades de optar por uma fonte de energia renovável e as

tecnologias adequadas disponíveis para a sua geração, além de apresentar relação custo

benefícios promovidos pela utilização desta fonte de energia por meio do método de

revisão de bibliográfica.

Pesquisa descritiva, “tem como objetivo primordial a descrição das

características de determinada população ou fenômeno ou, então o estabelecimento de

relações entre variáveis (GIL, 2009, p.42). Já o método de revisão bibliográfica

objetivam em proporcionar maior aprendizado sobre determinado assunto, oferecendo

subsídios para a escrita e revisão de literatura. A pesquisa bibliográfica permeia em

encontrar solucionar hipóteses por meio de referenciais teóricos já publicados, para isso

é sumariamente importante que seja realizado um planejamento sistemático do processo

de pesquisa (PIZZANI et al.,2012).

Na coleta de dados utilizou-se do levantamento de dados e informações em

relatórios de orçamentos e pareceres de empresas que atuam na prestação de serviços

relacionadas ao fornecimento de sistemas de geração de energia elétrica através de

sistemas fotovoltaico. Dimensionado para o consumidor que apresenta um consumo

mensal de médio de 120KWh. A pesquisa feita a partir do levantamento de dados e

informações já analisadas e publicadas por meios escritos e eletrônicos como livros,

artigos científicos, páginas de web sites (FONSECA, 2002)




Os recursos utilizados para interpretação dos dados foi a tabulação, a

organização de todos os elementos tabelas, representações gráficas e percentuais dos

resultados obtidos para uma melhor interpretação das informações obtidas, também

realizada uma análise interpretativa dos dados obtidos, que segundo Lakatos e Marconi

(2013) a representação escrita consiste em apresentar os dados coletados em forma de

texto, sendo esta a abordagem mais comum em documentos.

2.4 Resultados

A energia solar fotovoltaica pode ser aplicada tanto em áreas remotas como em

edificações integradas à rede convencional de energia elétrica e é cada vez mais

utilizada em todo o mundo. Ao instalar um sistema de energia solar fotovoltaica, cada

propriedade, seja ela residencial, comercial, governamental ou agrícola – se transforma

em uma microusina de geração de energia e se torna menos dependente da rede elétrica

convencional.

Como amostra para o estudo utilizou-se o perfil de consumo de média mensal

120KWh, gasto médio de um casal sem filhos, ou apenas um indivíduo morando

sozinho. Morando em uma residência entre 60 m2 a 70 m

2 no município de Paranavaí –

PR, no padrão do programa minha casa minha vida do Governo Federal. Nesse sentido,

obteve-se um parecer das seguintes empresas Blue Sol Energia Solar de Ribeirão Preto

SP, e Genesys Automação e Energia Solar de Paranavaí-PR. As quais sugeriram para

esta estrutura apresentada o sistema fotovoltaico com capacidade de geração de energia

elétrica de potência 1,3KWp apresenta as seguintes características dispostas no quadro

01 abaixo:

Quadro 01:Caracterista do Sistema Fotovoltaico Solar 1,3 KWp

Características Gerais do Sistema Solar

Potência – Pico do Sistema: 1,3 KWp 7

Potência dos Módulos: 325 W

Número de módulos: 4

Número de Inversores: 1

Características Estruturais

Área Estimada do Sistema: 9,5 m2

Peso Aproximado por m2 13,2 Kg/m

2

7 KWpico é a medida utilizada para definir a máxima potência instantânea em corrente contínua gerada

pelo Sistema Fotovoltaico a 1000W/m² disponíveis de radiação solar.




Premissas de Geração

Média HSP Anual: 5,32 KWh/m2/dia

Perdas Estimadas 24%

Fonte: Dados de pesquisa autores na Blue Sol Energia Solar (2018) e Genesys

Automação e Energia Solar (2018)

Segundo as empresas de pesquisas, as estimativas de geração média apresentada

foi calculada em um cenário ideal. Por se tratar de uma fonte intermitente e sensível à

fatores externos, a geração pode sofrer variações positivas ou negativas em decorrência

das características físicas do telhado, sombreamento e/ou posicionamento dos módulos

e principalmente de condições climáticas. Ou seja, a produção de energia do sistema

está relacionada a radiação solar mensal da localidade, como há variação da radiação

solar durante os meses do ano, a geração pode variar. Conforme demonstrado

graficamente pelas empresas, exposto na figura 04 a seguir:

Figura 04: Geração estimada durante os meses do ano.

Fonte: Dados de pesquisa autores na Blue Sol Energia Solar (2018) e Genesys

Automação e Energia Solar (2018)

E que para melhor aproveitamento mensal da radiação solar, o sistema Solar

1,3KWp apresentado no Quadro 01 anteriormente é composto pelos seguintes

elementos Módulos solares, estrutura de fixação, Inversor e kit materiais elétricos




(String box 8, cabeamento e demais insumos). Tendo o valor final do equipamento junto

com o serviço de instalação um valor entre R$11.287,12 à R$ 14.946,76, essa cotação

com os equipamentos mais baratos fornecidos no mercado. Já com materiais de marcas

mais conceituadas o valor varia entre R$ 13.786,23 à 17.559,95. Cabendo ressaltar que

esses valores sofrem variações de acordo com a quantidade em materiais utilizados

podendo ainda ser acrescentado os corretores de inclinação de telhado, para um melhor

aproveitamento do sistema em relação a captação da luz solar.

2.5 Discussão

Ambas as empresas estimam que para o perfil de consumo mencionado, sugere-

se a implantação de um sistema sola fotovoltaico de 1,3KWp, que é capaz de gerar

dentro da área do município em questão em média 165KWh, gerando uma economia

estimada de R$109,00 por mês. Valores estes segundo as empresas baseiam-se em

medições de anos passados fornecidas por bancos de dados do CRESESB, NASA e

PVSyst e variam de acordo com o mês do ano em que se mede a produção e de fatores

meteorológicos específicos de cada ano e já consideram perdas de inversão e fiação.

Ainda, a instalação de um sistema solar fotovoltaico render economia financeira,

o mesmo ainda apresenta como vantagens, o retorno do valor investindo em no máximo

7 anos, ter a conta de energia elétrica protegida conta a inflação, pois o excedente

produzido é convertido em créditos de energia. A durabilidade do equipamentos

principalmente dos painéis solares é muito boa, pois apresentam vida útil de 25 à 30

anos. Há também uma valorização imediata do valor do imóvel. O que além de gerar

economia, gera rendimentos que são considerados os melhores do mercado para se

investir. Conforme demonstra o gráfico 01, a seguir:

Gráfico 01: Comparativo de Percentual de rendimento do investimento

8 A String Box é um equipamento de proteção, pois ela isola o sistema fotovoltaico, impedindo acidentes

elétricos como curtos-circuitos e surtos elétricos.




Fonte: Dados de pesquisa autores na Blue Sol Energia Solar (2018)

Além dos benéficos financeiros, a utilização de um sistema fotovoltaico para

microgeração de energia apresenta também muitas vantagens ao meio ambiente e

proporciona desenvolvimento sustentável na sociedade, que podem ser destacados como

benéficos: baixa manutenção o que diminui a extração dos recursos naturais para

confecção do equipamento, a não emissão de gases poluentes na atmosfera terrestre, não

há poluição sonora, e a sua produção energética advém de uma fonte limpa e

inesgotável, deferente das produções convencionais de energia, que são hidrelétricas e

geram grande impacto negativo ao meio ambiente.

3 CONCLUSÃO

Diante do grande desenvolvimento social e industrial, é extremamente

necessário buscar por novas fontes de recursos que atendam às necessidades humanas

em uma estrutura organizacional tão complexa a qual vivemos. Nesse sentindo, a grande

demanda esta contida no alto consumo dos eletroeletrônico, campeões de maior parte da

energia produzida. Logo, optar por fontes limpas e renováveis de energia além de causar

menos dano ao meio ambiente proporciona economia financeira para seus usuário.

A energia solar fotovoltaica pode ser considerada uma oportunidade de

transformação de residências domiciliares em microusinas de geração de energia

elétrica, o que as tornam menos dependente da rede elétrica convencional. A instalação

de um sistema solar fotovoltaico apresenta como vantagens, o retorno do valor

investindo, proteção conta a inflação, baixa manutenção, valorização do valor do




imóvel. Neste sentido, a viabilidade econômica financeira a habilita para a realização da

implantação de um sistema de captação de energia solar.

Todos estes benéficos citados o de maior relevância entendemos ser o da preservação ao

ao meio ambiente. Um desenvolvimento sustentável implica na diminuição da extração

dos recursos naturais para confecção do equipamento, na não emissão de gases

poluentes e não poluição sonora. Por esta produção energética advir de uma fonte limpa

e inesgotável, diferente das produções convencionais de energia, não renováveis e que

geram grande impacto negativo ao meio ambiente.

Desta forma, o estudo demonstra que há viabilidade econômica da microgeração

de energia fotovoltaica em residências domiciliares, uma vez que de acordo com o perfil

de consumo mencionado no estudo. Implantar o citado sistema, é gerar uma economia

estimada de R$109,00 por mês, residências que apresentam uma média de consumo de

R$120,00 por mês. Além da economia, há a possibilidade de gerar créditos de energia

com a sua produção excedente e disponibilizada a rede de distribuição, e ainda após 7

anos, o valor investido tem seu retorno total.

Portanto, a instalação de um sistema fotovoltaico para microgeração de energia

elétrica é viável pois apresenta grande relação custo benéfico do valor investido, o que

comprova que investir em novas tecnologias em projetos sustentáveis é totalmente

vantajoso.

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