Energia solar fotovoltaica: preste atenção nos cabos

Segundo dados da Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar) divulgados no final de agosto, a chamada ‘geração centralizada’ das usinas solares de grande porte atingiu a marca de 3 gigawatts (GW) de potência operacional, o que corresponde a somente 1,7% da potência instalada da matriz elétrica nacional.

Se no cenário macro ainda há muito a evoluir em investimentos, no micro é grande a expectativa pela instalação de cada vez mais usinas solares residenciais, pois são capazes de gerar economia tanto no consumo das famílias quanto na geração a partir da venda do excedente gerado.

A depender da quantidade e das necessidades de moradores numa casa, o investimento para ter um sistema de geração fotovoltaica pode retornar em economia gira em torno de cinco a seis anos. Como a vida útil do sistema é de cerca de 25 anos, é um retorno que acaba virando lucro.

Apesar dos múltiplos benefícios envolvidos na geração de energia solar doméstica, é preciso ter muito cuidado na especificação dos componentes que vão integrar o sistema, especialmente os cabos elétricos que conduzirão a eletricidade por diferentes etapas até ser aproveitada pelo usuário.

Para o especialista em aplicações do Grupo Prysmian, Ivan Arca Uliana, o grande desafio para os cabos de um sistema fotovoltaico é lidar com as variações do clima e, curiosamente, com a fonte de toda essa energia: o Sol.

“Os cabos solares fotovoltaicos, em geral, ficam sob as placas fotovoltaicas que são posicionadas direcionadas ao Sol. Isso faz com que a temperatura nessa condição seja bastante elevada. Além disso, quanto mais Sol tivermos incidindo sobre as placas, mais energia elétrica elas estarão gerando, aquecendo os condutores dos cabos”, explica o especialista do Grupo, que é líder mundial na fabricação de cabos e sistemas para os setores de energia e telecomunicações.

É por conta dessas características que, por norma (ABNT NBR 16612) o cabo utilizado em sistemas fotovoltaicos não pode ter o mesmo padrão daquele utilizado para distribuir a energia dentro de casa. A diferença entre eles está principalmente na capacidade de suportar uma temperatura de trabalho maior por mais tempo.

“Os cabos solares são projetados para suportar uma temperatura no condutor em regime permanente de no máximo 90 °C, mas por segurança também devem ser capazes de suportar até 120 °C em um ambiente com uma temperatura de 90 °C por um período de até 20.000 horas”, afirma Uliana.

Os sistemas fotovoltaicos produzem energia em corrente contínua, portanto, não existem as fases como nos sistemas em corrente alternada residenciais. No sistema fotovoltaico existem os polos positivo e negativo que são identificados por cores. Os cabos são na cor vermelha para o polo positivo e preta para o negativo. Isso facilita a instalação, prevenindo incidentes.

 

Existe a possibilidade de utilização da cor verde/amarela naqueles que serão utilizados para o sistema de aterramento, porém não é necessária a utilização de cabos solares fotovoltaicos para esse fim.

Se um cabo convencional for utilizado nas agressivas circunstâncias de clima e temperatura, o risco de acidentes é muito grande: o isolamento não resistiria às altas temperaturas e acabaria por expor os condutores de cobre ao risco de causar um curto-circuito em dias de chuva.

“Um curto circuito em um sistema de corrente contínua é bastante diferente de um curto circuito em corrente alternada, já que em corrente contínua não temos ‘zeros’. Na corrente alternada, passamos de zero para um máximo, seguimos novamente para zero e então vamos para um mínimo e retornamos ao zero. Na corrente contínua estamos sempre no máximo, não existem zeros. Conter um curto circuito ou um arco voltaico em corrente contínua é tarefa das mais difíceis”, alerta o especialista.

O cabo solar fotovoltaico é projetado para suportar toda a rede em corrente contínua, isto é, desde a placa de geração de energia até o inversor. Por uma questão de custo-benefício, os projetistas costumam usar os cabos solares para conectar as placas geradoras às caixas que recebem os chicotes de cabos provenientes das placas (string boxes) e que, em seu interior, possuem os devidos dispositivos de proteção elétrica.

“Das string boxes até os inversores, muitos projetistas utilizam cabos com condutores de alumínio enterrados. Como não estão sob as placas e não recebem luz solar, esses cabos não aquecem tanto e, portanto, são adequados para essa interligação”, explica Uliana.

Outra característica importante dos cabos solares é que tanto a isolação como a cobertura deles devem ser fabricadas com compostos não halogenados, ou seja, que não emitirão gases tóxicos ou corrosivos durante um incêndio, salvando vidas.

Uliana explica que, no caso dos condutores solares fotovoltaicos, uma segunda intenção de se utilizar componentes livres de halogênios é preservar o investimento e o patrimônio. “No caso de um incêndio, esses cabos não destruiriam ainda mais os equipamentos por não emitir gases corrosivos”, completa.