Ter um sistema de energia solar próprio no telhado da sua casa é atualmente uma opção atraente tanto do ponto de vista técnico quanto financeiro. Muitos fabricantes oferecem kits completos de sistemas solares – pacotes com todos os componentes essenciais necessários para instalar módulos fotovoltaicos no telhado. Mas o que exatamente inclui esse conjunto e quais são as diferentes variantes (com ou sem armazenamento de bateria)? Este artigo fornece uma visão geral abrangente de todos os componentes de um sistema fotovoltaico doméstico, explica suas funções e como eles interagem com base em um esquema. Também listamos exemplos de equipamentos comuns com fabricante, modelo e preço. Assim, você saberá exatamente de quais equipamentos consiste um kit completo de energia solar e em que deve prestar atenção.
Componentes principais de um sistema solar – visão geral
Um kit PV típico para uma casa unifamiliar contém os seguintes componentes principais:
- Módulos solares (painéis) – convertem a luz solar em energia elétrica (corrente contínua).
- Sistema de montagem – suportes, trilhos e fixadores para a montagem dos painéis no telhado (varia conforme o tipo de telhado).
- Inversor – dispositivo que converte a corrente contínua gerada pelos módulos em corrente alternada (230 V, 50 Hz) usada nas residências.
- Cabos e conectores – cabos solares, conectores (por ex. conectores MC4), fusíveis e conexão ao circuito elétrico da casa.
- Armazenamento por bateria (opcional) – sistema de baterias que armazena o excesso de energia solar para ser usado à noite ou em dias nublados.
- Controlador de carga (opcional) – regula o processo de carga da bateria em sistemas isolados sem conexão à rede (em sistemas conectados com inversores híbridos, essa função costuma estar integrada).
Como os componentes funcionam em conjunto
Os componentes acima funcionam em conjunto para gerar eletricidade utilizável a partir da luz solar para sua casa. Módulos solares são normalmente conectados em série, formando "strings". Quando iluminados pelo sol, produzem corrente contínua, que passa por cabos solares até o inversor. O inversor converte a corrente em corrente alternada e a injeta na rede elétrica da casa. Primeiro, os aparelhos domésticos são alimentados. Se a instalação PV produzir mais eletricidade do que a consumida, o excedente é injetado na rede pública (se não houver bateria) ou armazenado em um sistema de baterias (se houver). À noite, por exemplo, a bateria pode alimentar novamente a casa. Um sistema moderno de gestão de energia garante que a energia solar seja sempre utilizada antes da energia da rede.
O diagrama acima mostra uma instalação solar típica conectada à rede: os módulos solares no telhado estão conectados em strings e, por meio de um disjuntor de corrente contínua, ao inversor. Este, por sua vez, está conectado a um medidor e à rede da casa e à rede pública. Em sistemas com bateria, também há um sistema de controle e uma unidade de armazenamento. Esquemas de ligação e de comutação podem variar ligeiramente conforme o sistema – em um artigo separado mostramos exemplos detalhados para diversos cenários.
(Exemplo: painéis solares no telhado de uma casa)
Sistema de montagem e fixação
Para que os módulos solares possam ser instalados com segurança no telhado, um kit PV sempre inclui um sistema de montagem. Para telhados inclinados, ele consiste em ganchos de telhado ou parafusos de ancoragem, trilhos de alumínio e grampos que fixam os painéis aos trilhos. Em telhados com telhas, por exemplo, ganchos de aço inoxidável são instalados sob as telhas e fixados às vigas do telhado. Em cima deles, são montados trilhos de alumínio, nos quais os módulos são fixados.
Para telhados planos, são utilizados suportes triangulares especiais ou bandejas que criam o ângulo de inclinação ideal e muitas vezes precisam ser lastreados (com pesos), em vez de serem parafusados no telhado.
Um bom sistema de montagem é resistente à corrosão e dimensionado para suportar as cargas de vento e neve da sua região. Em kits completos, os componentes de fixação geralmente são ajustados aos módulos e ao tamanho do telhado. Os custos com material de montagem representam cerca de 10–15% do custo total da instalação. Para um sistema de 10 kWp, é possível estimar entre 1.000–2.000 € apenas para a subestrutura e peças de fixação. Vale a pena investir em qualidade (por exemplo, sistemas da Schletter ou K2 Systems) para garantir que os módulos fotovoltaicos durem décadas.
Inversor – o centro de potência do sistema
O inversor é o dispositivo central de qualquer sistema fotovoltaico. Ele recebe a corrente contínua (DC) dos módulos solares e a converte em corrente alternada (AC) compatível com a rede, que pode ser usada diretamente na residência ou injetada na rede elétrica. O inversor é escolhido com base na potência nominal do sistema PV – normalmente tem potência igual ou ligeiramente inferior à soma dos módulos (por exemplo, ~5 kW para um sistema de 6 kWp, já que os módulos raramente atingem a potência máxima simultaneamente).
Inversores modernos oferecem eficiências de 97–99% e geralmente incluem rastreadores MPP (Maximum Power Point), que otimizam o desempenho dos módulos. Eles também possuem dispositivos de segurança (por exemplo, desligamento automático em caso de falha na rede – proteção NA) e módulos de comunicação para monitoramento (via aplicativo ou portal web).
Existem diferentes tipos:
- Inversores string: padrão na maioria dos sistemas de telhado. Preço: cerca de 700–1.500 € para 5–10 kW. Exemplos: SMA Sunny Boy 5.0 (~1.200 €), Fronius Symo 6.0-3-M (~1.500 €).
- Microinversores: pequenos inversores para cada módulo. Preço: 100–200 € por unidade. Exemplo: Enphase IQ7.
- Inversores híbridos: dispositivos combinados para PV e bateria. Preço: 1.500–2.500 €. Exemplos: Sungrow SG5HY, SMA Tripower Storage.
Dependendo do sistema, pode ser usado um inversor de bateria separado, que faz a mediação entre a bateria e a rede doméstica. Isso é necessário se uma bateria for adicionada a um sistema PV existente cujo inversor não seja híbrido. Os inversores de bateria custam normalmente 700–1.500 €.
Armazenamento por bateria – use energia solar 24 horas por dia
Um sistema de armazenamento por bateria é o componente central adicional quando se deseja utilizar energia solar também à noite ou em caso de queda de energia. Os sistemas modernos de armazenamento doméstico geralmente são baterias de íon de lítio com capacidade utilizável entre 5 e 15 kWh. Normalmente são montadas na parede no porão ou área de serviço, ou instaladas em armários. O inversor de bateria ou o inversor híbrido carrega a bateria com o excesso de energia solar e a descarrega quando necessário. Isso aumenta significativamente a taxa de autoconsumo, como mencionado acima.
Os custos de armazenamento por bateria diminuíram nos últimos anos, mas ainda estão na faixa de 400–800 € por kWh de capacidade. Um sistema pequeno de 5 kWh custa em torno de 2.500–3.500 €, enquanto sistemas maiores de 10 kWh custam entre 5.000–7.000 €. Um exemplo conhecido é o Tesla Powerwall 2 com capacidade de 13,5 kWh, por cerca de 8.000–9.000 € (sem instalação). Outros fabricantes incluem BYD, LG Energy Solution e Sonnen. A escolha do armazenamento depende da capacidade desejada e da compatibilidade com o inversor. Importante: em kits completos, o armazenamento é frequentemente opcional – portanto, é possível instalar primeiro o sistema fotovoltaico e adicionar a bateria depois.
Controlador de carga – indispensável em sistemas isolados
Um controlador de carga solar é usado principalmente em sistemas isolados (sem conexão à rede) e em pequenos sistemas solares de 12/24 V. Ele garante que os módulos solares carreguem a bateria de forma ideal, sem sobrecarregá-la ou descarregá-la em excesso. Em sistemas conectados à rede com inversores híbridos modernos, um controlador separado não é necessário, pois o circuito de carregamento está integrado ao inversor.
Existem dois tipos:
- Controladores PWM (mais baratos, para sistemas pequenos de 12/24 V)
- Controladores MPPT (rastreamento do ponto de potência máxima), que processam tensões mais altas dos módulos de forma eficiente e otimizam o carregamento.
Um controlador MPPT para um sistema isolado médio (por exemplo, sistema de 48 V, corrente de carga de 60 A) custa cerca de 300–500 € – por exemplo, a Victron Energy oferece modelos de alta qualidade nesta categoria. Esse tipo de controlador é instalado entre os painéis solares e a bateria e é essencial para maximizar a vida útil da bateria.
Fiação, conexões e segurança
Além dos dispositivos principais, um kit completo de sistema solar também inclui os acessórios elétricos necessários:
- Cabos solares: cabos especiais resistentes a UV que conectam os módulos entre si (cabeamento em string) e ao inversor. Seções típicas: 4–6 mm² para linhas DC.
- Conectores: conectores MC4 padrão nos terminais dos módulos, que garantem conexões seguras e resistentes às intempéries.
- Caixas de distribuição e fusíveis: instalações maiores usam caixas combinadoras para strings paralelas. Fusíveis DC ou disjuntores também são recomendados entre os módulos e o inversor para desligamento seguro durante a manutenção.
- Medidor de energia: em sistemas conectados à rede, o fornecedor instala um medidor bidirecional para medir a energia injetada e consumida. Embora não faça parte do kit de compra, é essencial para a compensação financeira.
- Monitoramento: muitos inversores incluem sistema de monitoramento (portal web ou app). Medidores de energia ou medidores inteligentes adicionais podem ser instalados para acompanhar o consumo próprio.
A instalação dos cabos e conexões exige muito cuidado. Embora um instalador experiente possa montar mecanicamente os módulos, a conexão elétrica final deve ser feita por um eletricista certificado. Isso garante a conformidade com todos os padrões de segurança e é pré-requisito para a conexão à rede pública.
(Aqui poderia ser exibido um diagrama simplificado de todos os componentes para ilustrar o plano de conexão.)
Planejamento do sistema e próximos passos
Um kit completo de sistema solar oferece uma introdução simples à geração de energia própria, pois todos os componentes compatíveis já estão incluídos. No entanto, antes de comprar um kit, você deve planejar cuidadosamente o tamanho e a configuração do sistema. Perguntas importantes incluem: Qual é o seu consumo de energia? Quanto espaço no telhado está disponível? Um sistema de bateria será integrado? Quais custos e rendimentos podem ser esperados?
Para responder a essas perguntas, recomendamos o uso da nossa calculadora solar. Esta ferramenta online ajuda a determinar o número ideal de módulos solares para o seu telhado, o tamanho adequado do inversor e a calcular a viabilidade econômica (tempo de retorno do investimento). Assim, você obterá números concretos sobre o kit necessário e o potencial de economia com energia solar. Experimente a calculadora solar e obtenha um resultado detalhado, personalizado para sua casa e localização.
Em resumo: um sistema fotovoltaico é um investimento de longo prazo. Informe-se bem – por exemplo, através dos nossos guias nesta página – sobre temas como custos e incentivos. Com o conhecimento certo e os componentes adequados no kit completo, você também poderá em breve produzir sua própria energia verde no telhado.