Painéis solares em Minas Gerais: como funcionam e o que observar

Guia dos sistemas fotovoltaicos

Da luz à eletricidade

Um módulo fotovoltaico, chamado popularmente de painel solar ou placa, é formado por dezenas de células de silício ligadas entre si e protegidas por vidro temperado, uma moldura de alumínio e uma camada traseira isolante. Quando a luz atinge as células, ela movimenta elétrons dentro do material e cria uma corrente elétrica contínua. Esse fenômeno é chamado de efeito fotovoltaico e não depende de calor: o que gera eletricidade é a luz.

A corrente produzida pelos módulos é contínua, como a de uma pilha, enquanto as tomadas de uma casa funcionam com corrente alternada. Por isso, todo sistema que abastece aparelhos domésticos precisa de um equipamento que faça a conversão, o inversor. A quantidade gerada varia ao longo do dia, acompanhando a posição do sol, e cai em dias nublados, com sombra ou com sujeira acumulada sobre o vidro.

Os módulos são identificados pela potência nominal, medida em watts-pico, que indica quanto eles geram em condições padronizadas de laboratório. No telhado, a geração real costuma ficar abaixo desse número, por causa da temperatura, da inclinação, da poeira e das perdas nos cabos e no inversor.

Os componentes do sistema

Um sistema residencial conectado à rede reúne algumas partes principais, cada uma com uma função definida:

Há também sistemas com microinversores, pequenos inversores instalados embaixo de cada módulo ou de cada par de módulos. Eles reduzem o efeito de uma sombra localizada sobre o conjunto e permitem acompanhar a geração de cada módulo separadamente.

Sistema conectado à rede ou isolado

O sistema conectado à rede, ou on-grid, é o mais comum em casas e comércios de cidades atendidas pela distribuidora. Durante o dia, a eletricidade gerada abastece o próprio imóvel; quando a geração supera o uso, o excedente é injetado na rede. À noite, ou quando a geração não é suficiente, o imóvel usa a eletricidade da rede normalmente. Por segurança, o inversor desliga a injeção sempre que a rede cai, para não energizar fios em que equipes da distribuidora possam estar trabalhando.

O sistema isolado, ou off-grid, não tem ligação com a rede e depende de baterias para guardar parte da eletricidade gerada durante o dia. É usado em sítios, fazendas, bombas d'água e locais distantes da rede, situação ainda comum em áreas rurais do Norte de Minas e do Jequitinhonha. Existem ainda sistemas híbridos, que combinam a conexão com a rede e um banco de baterias para abastecer alguns circuitos durante as quedas de fornecimento.

O clima de Minas Gerais

Minas Gerais tem duas estações bem marcadas. De maio a setembro, o período seco traz céu limpo na maior parte do estado e boa incidência de luz, ainda que com dias mais curtos. De outubro a março, o período chuvoso traz nuvens, pancadas fortes no fim da tarde e tempestades, o que reduz a geração em muitos dias. O Norte de Minas, o noroeste e o Triângulo Mineiro estão entre as regiões de maior irradiação do estado, enquanto o sul e a Zona da Mata têm mais nebulosidade.

O calor também conta. A eficiência das células cai à medida que a temperatura delas sobe, e um módulo exposto ao sol do meio-dia pode ficar muito mais quente do que o ar. Já nas serras do sul e da região de Belo Horizonte, as temperaturas mais amenas favorecem o rendimento das células. Em qualquer região, a instalação deve deixar espaço para a circulação de ar entre os módulos e o telhado, e o inversor deve ficar em local sombreado e ventilado.

Raios e surtos elétricos

Minas Gerais está entre os estados brasileiros com maior incidência de descargas atmosféricas, concentradas no período chuvoso. Um raio não precisa atingir diretamente o telhado para causar danos: descargas próximas induzem surtos de tensão nos cabos, que podem queimar o inversor e outros equipamentos ligados à rede da casa.

A proteção vem de três elementos previstos no projeto: um aterramento bem executado, que conduz as correntes de falha para o solo; dispositivos de proteção contra surtos, os DPS, instalados nos lados de corrente contínua e alternada; e, em edificações que já exigem, a integração com o sistema de proteção contra descargas atmosféricas do prédio. Depois de tempestades fortes, vale conferir se o inversor voltou a operar normalmente.

Poeira, queimadas e mineração

No período seco, a poeira de estradas de terra e do solo vermelho típico de muitas regiões mineiras se deposita sobre os vidros. A fumaça e a fuligem das queimadas, comuns entre julho e outubro, formam uma película que reduz a passagem da luz. Em cidades próximas a áreas de mineração, como no Quadrilátero Ferrífero, o pó de minério se soma a essa sujeira.

Telhado e estrutura

Antes da instalação, o telhado precisa ser avaliado. Telhas quebradas, madeiramento comprometido ou infiltrações devem ser resolvidos antes, porque remover o sistema depois para consertar o telhado dá trabalho. A estrutura também precisa suportar o peso dos módulos e a força do vento nas tempestades.

Por estar no Hemisfério Sul, o Brasil tem a face norte como a mais favorável para os módulos, embora orientações a leste e a oeste também funcionem, com alguma perda. Em Minas, a inclinação costuma acompanhar a latitude do local, que varia de cerca de 15 graus no norte a 22 graus no sul do estado. Sombras de caixas d'água, morros, prédios vizinhos e árvores devem ser mapeadas, porque mesmo uma sombra pequena pode reduzir a geração de todo um conjunto de módulos ligados em série.

Em centros históricos tombados, como os de Ouro Preto, Diamantina, Tiradentes e outras cidades coloniais, intervenções em telhados visíveis podem depender de autorização dos órgãos de proteção do patrimônio. Nesses casos, a consulta prévia à prefeitura e ao órgão responsável evita embargos.

Conexão com a rede da distribuidora

A micro e a minigeração distribuída são reguladas pela Lei 14.300/2022 e pelas resoluções da ANEEL. Em Minas Gerais, a maior parte dos municípios é atendida pela Cemig, e algumas regiões por outras distribuidoras. É a distribuidora local que analisa a solicitação de acesso, emite o parecer, faz a vistoria e substitui o medidor comum por um medidor bidirecional, capaz de registrar a eletricidade consumida da rede e a injetada nela.

A eletricidade injetada entra no sistema de compensação, cujas regras estão definidas na lei e nas normas da ANEEL e aparecem detalhadas na fatura mensal. O sistema só deve começar a injetar eletricidade na rede depois da liberação formal da distribuidora.

Segurança

Um sistema fotovoltaico trabalha com tensões que podem ser perigosas, e os módulos geram eletricidade sempre que há luz, mesmo com o inversor desligado. Por isso, a instalação e a manutenção elétrica devem ser feitas por profissionais treinados, seguindo a NR-10, que trata da segurança em instalações elétricas, e a NR-35, que trata do trabalho em altura. Aterramento, dispositivos de proteção contra surtos e chaves de desligamento identificadas fazem parte de uma instalação correta.

O morador não deve abrir caixas de proteção, mexer em cabos ou subir no telhado para inspecionar o sistema. Em caso de cheiro de queimado, ruído anormal no inversor ou sinais de aquecimento nas conexões, o procedimento é desligar o sistema pelas chaves indicadas no manual e chamar um profissional.

Manutenção e acompanhamento

A manutenção de um sistema fotovoltaico é relativamente simples, mas não pode ser esquecida. Ela inclui a limpeza periódica dos módulos, a inspeção visual de trincas, manchas e pontos de aquecimento, a verificação da estrutura e dos fixadores, o reaperto de conexões e a conferência das proteções. Muitos inversores têm aplicativos que mostram a geração diária, o que ajuda a perceber quedas fora do normal.

Comparar a geração de um mês com a do mesmo mês do ano anterior é uma forma simples de acompanhar o desempenho, já que a diferença entre o período seco e o chuvoso influencia muito a produção em Minas.

Como avaliar uma empresa instaladora

Ao procurar uma empresa, alguns pontos ajudam a separar o trabalho sério do improvisado. Prefira empresas que se identificam com razão social, CNPJ e endereço fixo, que apresentam o profissional responsável pelo projeto e registram a responsabilidade técnica por meio de ART ou TRT. Os módulos e inversores devem ter registro no Inmetro, e a proposta deve listar marcas, modelos, quantidades e o que está incluído no serviço.

Peça também a estimativa de geração com a explicação de como foi calculada para a sua cidade, o cronograma das etapas junto à distribuidora e a nota fiscal dos equipamentos e do serviço. Desconfie de promessas genéricas sem cálculo e de propostas que não mencionam a conexão formal com a rede.