No mundo moderno de hoje, a urgência de fontes de energia sustentáveis e renováveis atingiu níveis sem precedentes. Entre os métodos mais populares e eficazes de geração de energia limpa, a energia solar ocupa o centro das atenções. Ao construir um sistema de energia solar fora da rede, você tem a notável capacidade de aproveitar o imenso potencial do sol, gerando eletricidade para sua residência independentemente da rede elétrica convencional. Neste artigo esclarecedor, iremos guiá-lo habilmente pelo intrincado processo de planejamento, projeto e instalação perfeita de seu próprio sistema de energia solar fora da rede.

Equipamentos e ferramentas necessárias

Antes de iniciar o processo de instalação, você precisará reunir todos os equipamentos e ferramentas necessários. Aqui está uma lista dos itens essenciais que você precisará:

• Painéis solares: Esta é a parte produtora de energia do sistema.
• Inversor: Este dispositivo converte a corrente contínua (CC) dos painéis em corrente alternada (CA) utilizável. A maioria dos aparelhos modernos opera com energia CA.
• Bateria: armazena o excesso de energia durante o dia e fornece-o durante a noite, uma vez que os painéis solares param de funcionar após o pôr do sol.
• Controlador de carga: Este dispositivo melhora a eficiência e a segurança do carregamento da bateria.
• Fiação: É necessário um conjunto de fios para conectar todos os componentes do sistema.
• Racks de montagem: São úteis para colocar os painéis solares em um ângulo ideal para a produção de energia.

Você também pode precisar de alguns itens diversos, como fusíveis/disjuntores, conectores, abraçadeiras, dispositivos de medição e terminais.

Para ferramentas, você precisará de um descascador de fios, ferramenta de crimpagem, alicate, chave de fenda e chaves inglesas.

Projetando o Sistema de Energia Solar

Projetar o sistema de energia solar envolve determinar o tamanho do sistema que você precisa. Este tamanho depende principalmente da necessidade total de eletricidade de todos os aparelhos que o sistema irá alimentar. Para isso, liste todos os seus aparelhos e seu consumo de potência (por hora) e energia (diário). A classificação de potência de cada aparelho é dada em watts (W) e frequentemente anotada no aparelho. Você também pode usar ferramentas online para saber o consumo de energia dos seus aparelhos.

Calcule o consumo de energia multiplicando o consumo de energia pelas horas de uso. Depois de saber a potência nominal de todos os aparelhos que você planeja usar com energia solar, faça uma tabela com os valores de potência e energia.

Por exemplo, se você tem uma geladeira que consome 150W e funciona 24 horas, o consumo de energia seria 150W * 24h = 3600Wh ou 3,6kWh.

Dimensionando os Painéis Solares

Para dimensionar seus painéis solares, comece descobrindo a média de horas de luz solar em sua localização. Você pode encontrar as horas diárias de luz solar para qualquer local em uma das muitas fontes na Internet. Depois de ter esse número, você pode usar o seguinte cálculo para descobrir o tamanho do painel solar:

Energia total necessária (Wh) ÷ horas diárias de luz solar (h) = tamanho do painel solar (W)

Por exemplo, se a energia total necessária for 2.740 Wh e as horas diárias de luz solar forem 4,5 h, o tamanho do painel solar seria 2.740 Wh ÷ 4,5 h = 608 W. Com alguma margem de segurança, você pode usar dois painéis solares de 350 watts conectados em série.

Dimensionando a bateria e o controlador de carga

A maioria das empresas agora oferece baterias especificadas em Wh ou kWh. Para o perfil de carga do nosso exemplo, a bateria deve ser capaz de armazenar um mínimo de 2,74 kWh. Adicione alguma margem de segurança a isso e você poderá usar uma bateria confiável de 3 kWh.

Selecionar um controlador de carregamento é semelhante. Procure um controlador de carregamento com uma tensão nominal que corresponda à tensão do painel e da bateria (por exemplo, 12 V). Verifique as especificações do controlador para garantir que sua capacidade de corrente seja superior à corrente nominal dos painéis solares (por exemplo, use um controlador de 20A para painéis solares de 11A).

Escolhendo o Inversor

A seleção do inversor depende das classificações da bateria e do painel solar. Escolha um inversor com potência ligeiramente superior à dos seus painéis. No exemplo acima, temos painéis de 750 W e podemos utilizar um inversor de 1.000 W.

Em seguida, certifique-se de que a tensão de entrada fotovoltaica do inversor corresponda à tensão do painel solar (por exemplo, 36 V) e que a tensão de entrada da bateria corresponda à tensão nominal da sua bateria (por exemplo, 12 V).

Você pode comprar um inversor com portas integradas e conectar seus aparelhos diretamente ao inversor para facilitar o uso.

Escolhendo os tamanhos corretos de cabo

Para sistemas pequenos como este que estamos projetando, o tamanho do cabo não é uma grande preocupação. Você pode optar por usar um cabo geral de 4 mm para todas as suas conexões.

Para sistemas maiores, os tamanhos corretos de cabos são essenciais para garantir um desempenho ideal e seguro. Nesse caso, certifique-se de usar um tamanho de cabo online guia.

Instalando o sistema

Neste ponto, você terá todos os equipamentos dimensionados corretamente. Isso leva você à etapa final – instalação. Instalar um sistema de energia solar não é complicado. A maioria dos equipamentos modernos vem com portas e conectores prontos, facilitando a conexão dos componentes.

Ao conectar os componentes, siga o diagrama de fiação mostrado abaixo. Isso garantirá que a energia flua na sequência e direção corretas.

Diagrama de fiação do sistema solar off grid DIY

Pensamentos finais

Adotar a energia solar não exige necessariamente contratar uma equipe e gastar uma fortuna. Para uma configuração simples fora da rede, você pode resolver o problema com suas próprias mãos com conhecimentos elétricos básicos e um pouco de matemática.

Alternativamente, você pode optar por um sistema solar portátil, que combina convenientemente bateria, inversor e outros componentes eletrônicos em um único dispositivo. Basta ligar os seus painéis solares, ainda que a um custo um pouco superior, e desfrutar da simplicidade que eles oferecem.

A construção de um sistema de energia solar fora da rede é um empreendimento gratificante e ecológico. Com um planejamento cuidadoso, o equipamento certo e um espírito DIY, você pode aproveitar a energia do sol, gerando energia limpa e renovável para sua humilde morada.