Fonte: https://revistapotencia.com.br/
Autor: Fontes alternativas de energia, GTD, Sustentabilidade
Postado: Eng. Elet. Vanderlei Felisberti
A energia fotovoltaica, além de limpa e renovável, proporciona grande economia para quem investe nela. Atualmente no país, o crescimento no número de instalações fotovoltaicas pode ser notado tanto nas usinas de grande porte, como também junto aos centros consumidores (telhados de indústrias, hospitais, prédios residenciais e comerciais, casas, entre outros).
O ponto forte da energia solar é que ela pode gerar uma economia entre 50 e 95% na conta de luz, sendo que o investimento inicial para a instalação dos módulos fotovoltaicos e de todo o equipamento, acaba sendo pago ao longo dos anos pelo que foi economizado com a redução da conta.
Mas, para que todo sistema fotovoltaico funcione de forma eficiente e tenha o retorno do investimento inicial feito com a aquisição do equipamento, é fundamental tomar uma série de medidas como dimensionar corretamente todos os componentes da instalação, especificar fios e cabos indicados para esse tipo de instalação, contar com profissionais experientes, entre outros.
Para garantir o sucesso do projeto de uma instalação fotovoltaica, a IFC/COBRECOM, uma das principais fabricantes de fios e cabos elétricos de baixa tensão do país, dá 6 dicas importantes.
Dica 1 – Dimensionar corretamente a instalação fotovoltaica
Assim como no caso de um projeto elétrico de qualquer tipo de edifício, o incorreto dimensionamento da instalação fotovoltaica pode resultar em sérios problemas como, por exemplo, incêndios de grandes proporções.
Entre os principais componentes de uma instalação fotovoltaica estão os módulos fotovoltaicos, os cabos fotovoltaicos, os dispositivos de proteção e seccionamento e as unidades de condicionamento de potência, como inversores, controladores de carga das baterias, entre outros.
De acordo com o professor e engenheiro eletricista Hilton Moreno, que também é consultor técnico da IFC/COBRECOM, e um dos autores da norma sobre o tema, os requisitos para o correto dimensionamento dos vários componentes de uma instalação fotovoltaica estão indicados na norma NBR 16690, publicada em outubro de 2019 pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas).
“Tudo parte do dimensionamento da quantidade de módulos que será instalada, o que, por sua vez, depende da potência necessária a ser gerada em cada instalação. A partir daí, os módulos são agrupados em série e em paralelo, formando subarranjos e arranjos. Com isso, podem ser determinadas as tensões e correntes elétricas que servirão de base para dimensionar os cabos e dispositivos de proteção e seccionamento, além dos inversores, baterias (se for o caso), entre outros”, explica Moreno.
O profissional ainda revela que diversos problemas podem aparecer na instalação fotovoltaica caso o projeto ou a instalação não tenha sido elaborado corretamente.
Entre as principais adversidades está o mau contato dos condutores com os conectores, que, no pior caso, pode gerar situações de incêndios.
“Para minimizar esse risco, os cabos elétricos para uso fotovoltaico devem estar de acordo com as exigências da norma NBR 16612, enquanto os conectores, que devem ser específicos para uso fotovoltaico, devem atender aos requisitos indicados na NBR 16690”, diz Moreno.
Além disso, com um projeto inadequado pode haver ainda situações de má utilização dos próprios módulos fotovoltaicos, que podem levar à perda parcial de geração; e em áreas sujeitas a muitas tempestades com raios, os problemas podem acontecer devido a elevadas sobretensões provocadas por essas descargas.
Dica 2 – A execução da instalação deve ser feita por profissionais especializados
Hilton Moreno reforça que o sistema fotovoltaico é similar a qualquer outra instalação elétrica, que deve ser projetada, instalada, operada, mantida e inspecionada unicamente por profissionais habilitados e qualificados, como engenheiros, tecnólogos e técnicos, cada um dentro dos seus limites de atribuições profissionais definidas por lei.
Também existem empresas especializadas no projeto, dimensionamento e execução do sistema fotovoltaico, seja ele residencial, comercial ou industrial. Porém, antes de contratar profissionais ou empresas para esse trabalho é preciso estar atento.
“Não há um sistema de certificação de empresas para atuar no ramo fotovoltaico. Isso implica que a escolha de uma empresa deve ser baseada em seu histórico e acervo de serviços nessa área, no perfil de seus profissionais responsáveis e em referências obtidas no mercado. Isso vale também para a contratação dos profissionais autônomos”, alerta Moreno.
Dica 3 – Cabos para instalações fotovoltaicas devem ter características específicas
Em qualquer sistema elétrico os condutores desempenham papel muito importante. Porém, é fundamental que esses cabos elétricos para finalidade fotovoltaica tenham características específicas e diferentes dos condutores que são geralmente utilizados nas instalações elétricas de baixa tensão.
“Os cabos elétricos utilizados em instalações fotovoltaicas devem atender aos requisitos da Norma ABNT NBR 16612 publicada em 2017”, revela Hilton Moreno.
Segundo ele, entre os principais requisitos exigidos pela NBR 16612 estão: os cabos para uso fotovoltaico devem ser adequados para operar em temperatura ambiente de – 15 ºC até 90 ºC com a máxima temperatura de operação para 120 ºC por 20.000 h; o condutor deve ser de cobre estanhado, classe 5 de encordoamento; a isolação e a cobertura devem ser constituídas por uma ou mais camadas extrudadas de composto não halogenado termofixo.
Além disso, os cabos para instalações fotovoltaicas devem ter: cobertura nas cores preta (negativo) ou vermelha (positivo) e verde ou verde/amarela (condutor de proteção); marcação a cada 50 cm: USO EM SISTEMA FOTOVOLTAICO; e devem ser resistentes à água e à radiação UV.
Quanto à durabilidade de um cabo elétrico para instalação fotovoltaica, Hilton Moreno explica que não existe um requisito específico na NBR 16612 que trate a respeito desse assunto.
“No entanto, assim como os demais componentes de um sistema fotovoltaico, é esperado que ele tenha uma vida útil de, no mínimo, 25 anos. Importante notar que isso somente será possível se o cabo for corretamente dimensionado, selecionado e instalado”, conclui o consultor técnico da IFC/COBRECOM.
Dica 4 – Como determinar a seção nominal dos cabos elétricos?
Hilton Moreno ressalta que o dimensionamento de um cabo fotovoltaico começa pela determinação da corrente elétrica que irá circular por ele, a chamada “corrente de projeto”.
Tal corrente é calculada em função do número de módulos em cada série, subarranjo e arranjo, além da necessidade ou não de proteção contra sobrecorrente dos módulos.
Em seguida, é definida a maneira de instalar desse cabo, temperatura ambiente, eventuais agrupamentos de vários circuitos em um mesmo conduto e o comprimento do circuito.
“Com essas informações, calcula-se a seção do condutor pelos critérios de capacidade de corrente e queda de tensão”, explica.
O profissional ainda comenta que os cabos fotovoltaicos são um dos componentes do sistema como um todo e, consequentemente, devem ser compatíveis com os demais elementos da instalação fotovoltaica, como os dispositivos de proteção e seccionamento, os conectores, entre outros.
É importante ressaltar que os cabos para instalações fotovoltaicas devem estar de acordo com a NBR 16612, que exige que os condutores tenham características específicas para suportar condições muito severas, como temperaturas ambientes extremas, ventos muito fortes, elevado índice de radiação UV, terrenos alagados ou muito secos, e assim por diante.
“No caso do uso de cabos que não atendem aos requisitos da Norma NBR 16612, o que é proibido, seu funcionamento e durabilidade podem ser seriamente prejudicados, colocando em risco a integridade da instalação, aumentando a possibilidade de incêndios e choques elétricos”, alerta Hilton Moreno.
O consultor técnico da IFC/COBRECOM ainda lembra que a aplicação de cabos fotovoltaicos com seções nominais inferiores às necessidades da instalação pode acarretar sérios problemas.
“Em um sistema fotovoltaico, a situação é igual a qualquer outra instalação, onde o subdimensionamento dos condutores pode levar à perda de energia no cabo, e perda de vida útil, além de resultar em incêndios e choques elétricos”, afirma Hilton Moreno.
Dica 5 – Cabos para instalações fotovoltaicas também devem passar por testes exigidos pelas normas técnicas
De acordo com Hilton Moreno, a NBR 16612 prevê que os cabos para instalações fotovoltaicas passem por uma série de ensaios e testes (entre tipo, controle e rotina) que certificam que o produto está dentro dos padrões de qualidade e resistência exigidos.
Entre os principais estão o ensaio de resistência elétrica do condutor; o teste de tensão contínua de longa duração; a inspeção das características físicas da isolação e cobertura; ensaios das características físicas da isolação e cobertura; a verificação de resistência à chama; os testes mecânicos do material da cobertura antes e após envelhecimento artificial em câmara UV; a análise de determinação da densidade de fumaça; a inspeção de resistência ao impacto a frio; e o ensaio de penetração dinâmica.
Dica 6- Manutenção preventiva e revisão da instalação fotovoltaica
É fundamental para ter a instalação sempre em perfeitas condições de funcionamento e com alta eficiência de geração de energia; além de garantir a longeva vida útil de todos os seus componentes.
Entre as principais tarefas a serem realizadas na manutenção preventiva são a limpeza regular dos painéis solares (um bom período seria a cada seis meses) com o objetivo de remover a sujeira que possa impedir a passagem da radiação solar até as células fotovoltaicas; inspeção e reaperto de todas as conexões elétricas; vistoria de toda a instalação elétrica, incluindo as suas estruturas de fixação e aterramento; e checagem do estado de todos os componentes de proteção e chaveamento.
IFC/COBRECOM disponibiliza cabo para instalação fotovoltaica (Cabo Solarcom)
O Cabo Solarcom é fabricado com a sua cobertura nas cores preta, vermelha e verde/amarela e foi criado e testado a partir dos mais criteriosos padrões internacionais para transmitir energia limpa produzida pelas placas solares com segurança e qualidade.
Além disso, o produto foi um dos primeiros condutores elétricos do país a estar de acordo com as especificações da NBR 16612 – Cabos de potência para sistemas fotovoltaicos, não halogenados, isolados, com cobertura, para tensão de até 1,8 kV C.C. entre condutores – Requisitos de desempenho, que foi publicada recentemente pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas).
Outra norma na qual o produto está de acordo: Formação do condutor e Resistência elétrica – NBR NM-280 – Condutores de cabos isolados.
Além disso, o Cabo Solarcom possui a certificação internacional de conformidade EN 50618, que é muito usada principalmente na Europa.
O cabo é utilizado para tensões nominais de 0,6/1 kV (CA) e até 1,8 kV (CC) e é formado por fios de cobre eletrolítico e estanhado com encordoamento classe 5 (flexível) com isolação e cobertura em composto poliolefinico termofixo de alta estabilidade térmica com temperatura de serviço de -15 ºC a 90 ºC com a máxima temperatura de operação para 120 ºC por 20.000 h.
O Cabo Solarcom possui fácil instalação por causa de sua flexibilidade e baixo raio de curvatura e o composto poliolefínico da isolação e cobertura, possui alta resistência a raios UV e ao ozônio. Além disso, não propaga chama, caracteriza-se pela baixa emissão de fumaça e não produz gases tóxicos e corrosivos, tem ótima resistência mecânica e é muito resistente a óleos minerais, ácidos e amônia.
O produto pode ser utilizado em instalações fixas, em conexões entre as placas e painéis fotovoltaicos, caixas de junções (String Box) até os inversores do sistema de geração de energia solar, suportando condições extremas de temperatura e intempéries.
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