Montagem de Usina Solar de 75kW Passo a Passo
Neste post vamos detalhar, passo a passo, como montar uma usina solar de 75kW. O objetivo é oferecer um roteiro prático para engenheiros, eletricistas e integradores que querem executar ou supervisionar uma instalação comercial de médio porte. A usina de 75kW é uma potência comum em telhados comerciais, galpões e projetos de aluguel de energia. A partir de normas técnicas e boas práticas de campo, cobrimos planejamento, materiais, montagem mecânica, cabeamento CC e CA, proteção, aterramento, comissionamento, monitoramento e manutenção. Este guia é prático, direto e pensado para ser usado como checklist durante a obra.
Planejamento e projeto
Antes de qualquer perfuração ou compra, faça um projeto elétrico e estrutural detalhado. Levantamento do local: verifique sombreamento, orientação dos telhados, vãos de fixação, condições de cobertura e acesso para manutenção. Defina a topologia (strings por MPPT, quantidade de módulos por string, número e modelo de inversores). Dimensione proteções CC e CA, conduítes, quadros de proteção e pontos de medição. Considere normas locais (NBR 16690, NBR 5410 no Brasil) e exigências da concessionária. Realize estudo preliminar de geração (simulação em PVsyst, HelioScope ou planilha de referência) para confirmar viabilidade e retorno do investimento.Licenças, autorizações e documentação
Regularize obras: solicite autorização da concessionária, registre o projeto junto ao órgão competente e providencie alvarás municipais se necessário. Prepare documentação técnica: memorial descritivo, diagramas unifilares, planilha de geração estimada e estudos de curto-circuito e coordenação de proteção quando aplicável. Em casos de aluguel de energia ou C&I, verifique contratos e exigências contratuais de interligação.Lista de materiais (BOM)
A lista básica inclui: módulos fotovoltaicos (quantidade e potência), trilhos e estruturas de fixação, parafusos e bases de ancoragem, inversores (central ou string), string boxes/caixas combinadoras, seccionadores CC, DPS (dispositivos de proteção contra surto), disjuntores CA, transformador se necessário, cabos DC e AC dimensionados, eletrodos e materiais para aterramento, quadros de proteção, sistemas de monitoramento (datamanager), conectores MC4 e ferramentas de instalação. Inclua isoladores, braçadeiras, fita de marcação, etiquetas para identificação das strings, caixas de passagem e material de proteção contra corrosão quando o local for litorâneo.Logística e recebimento de materiais
Confirme entregas, confira notas fiscais e condições das embalagens. Armazene módulos em local seco e plano, evitando empilhamento excessivo. Organize pré-montagem de estruturas em área de obra para acelerar a montagem no telhado. Num projeto de 75kW, planeje espaço para paletes de módulos, racks e kits de fixação. Planeje também a entrega dos inversores com antecedência para evitar atrasos.Montagem mecânica das estruturas
Comece pelas bases e ancoragens. Em telhados metálicos, use abraçadeiras ou bases específicas com vedação; em telhados cerâmicos, substitua telhas quando necessário para ancoragens. Monte trilhos alinhados com o fluxo de vento predominante, seguindo o espaçamento recomendado pelo fabricante. Fixe os suportes e instale os módulos sobre os trilhos, usando torque correto nos parafusos para não danificar os quadros. Verifique nivelamento e alinhamento estético e funcional. Em estruturas de solo, dimensione fundações e sapatas conforme paisagem e capacidade de carga.Cabeamento CC e stringing
Agrupe módulos por strings conforme projeto. Use cabos CC de seção adequada para evitar queda de tensão excessiva e aquecimento. Instale caixas de derivação (string boxes) próximas aos inversores quando indicado. Identifique cada string com etiquetas. Instale DPS e seccionadores CC em locais de fácil acesso, protegendo contra intempéries. Atenção à polaridade e à proteção mecânica dos cabos (uso de eletrodutos ou bandejas quando necessário). Em ambientes com risco químico ou alta temperatura, selecione cabos com isolamento adequado.Instalação dos inversores e interligação CA
Posicione os inversores em locais ventilados, com suporte estrutural e acesso para manutenção. Faça a conexão das strings nos MPPT conforme as orientações do fabricante, respeitando polaridades e limites de tensão. Interligue a saída CA do(s) inversor(es) ao quadro de proteção CA, com disjuntores e aterramento apropriados. Em sistemas trifásicos, faça o balanceamento das cargas e inversores conforme o projeto. Reserve espaço para a dissipação de calor e para eventual substituição do equipamento sem necessidade de desmontagem complexa.Proteção, aterramento e coordenação de proteção
Aterramento equipotencial com malha ou hastes interligadas é essencial para segurança. Instale DPS no lado CC e CA para proteger contra surtos. Dimensione e selecione disjuntores e fusíveis com coordenação para permitir a seletividade entre proteção de string, inversor e quadro geral. Verifique tensões de toque e isolação antes da energização. A resistência de aterramento deve ser medida e documentada; registre o resultado no relatório de comissionamento.Testes pré-comissionamento
Antes de ligar, execute testes: medir continuidade e resistência de isolamento dos cabos DC e AC; verificar polaridade das strings; medir resistência de aterramento; checar torque de conexões; inspecionar visualmente todas as fixações. Use uma pinça amperimétrica e multímetro para confirmar valores esperados. Faça testes de isolamento com megômetro e registre todos os valores num relatório. A checagem prévia evita riscos de queima de inversores e retrabalho.Comissionamento
Siga o procedimento do fabricante para energização do inversor. Faça energização inicial com monitoramento de corrente e tensão. Acompanhe mensagens de erro no inversor e registre produção inicial. Efetue testes de potência e confirme que o sistema opera dentro dos parâmetros: rendimento, rendimento por MPPT e ausência de alarmes persistentes. Realize teste de injeção na rede em conjunto com a concessionária quando necessário e documente a liberação para operação.Monitoramento e telemetria
Implemente datalogger com comunicação via Ethernet, 4G ou RS485. Configure plataforma de monitoramento para acompanhar produção, perfis de geração e alarmes. Um bom sistema de monitoramento facilita a identificação de módulos com perda de desempenho, sombreamento ou falhas em inversores. Configure alertas por e-mail/SMS para falhas críticas e relatórios periódicos de produção para o cliente.Segurança e boas práticas de operação
Mantenha um plano de segurança da obra: uso obrigatório de EPIs, linhas de vida para trabalhos em altura, sinalização e rotina de bloqueio de energização durante manutenção. Treine a equipe para procedimentos de emergência. Garanta que apenas pessoal qualificado realize intervenções em componentes energizados e que haja um responsável técnico presente durante as etapas críticas de comissionamento.Manutenção preventiva
Estabeleça cronograma: inspeção visual trimestral, limpeza de módulos conforme sujidade local (sem produtos agressivos), verificação das fixações semestrais, e checagem anual de resistência de isolamento e aterramento. Registre todas as intervenções em um diário de bordo. Use limpeza com água destilada em áreas industriais sensíveis e evite jatos de alta pressão que possam danificar caixilhos e selantes.Calculando geração estimada e retorno
Uma usina de 75kWp gera dependendo da irradiância local, orientação e perdas do sistema. Como regra prática no Brasil, uma planta bem orientada pode gerar entre 4,0 a 5,0 kWh/kWp por dia, mas em média use 4,5 kWh/kWp/dia para estimativa conservadora. Assim, 75 kWp × 4,5 kWh/kWp/dia ≈ 337,5 kWh/dia, ou cerca de 10.125 kWh/mês. Multiplique pelo preço da energia ou taxa de locação para calcular receita e payback. Lembre-se de considerar perdas por sujeira, temperatura e eficiência do inversor no cálculo final.
Dimensionamento elétrico detalhado
Para dimensionar corretamente é preciso decidir o tipo de módulo, a potência por unidade e a estratégia de strings. A primeira etapa é calcular o número de módulos: divida a potência total desejada (75.000 W) pela potência do módulo escolhido em Wp. Exemplo prático: se usar módulos de 410 Wp, o cálculo é 75.000 ÷ 410 = 182,9268…, portanto serão necessários 183 módulos (arredondando para cima). Em seguida defina quantos módulos por string considerando o Vmp do módulo e a faixa de tensão do MPPT do inversor. Exemplo: se cada string tiver 21 módulos, 183 ÷ 21 = 8,714…, então serão 9 strings no total; uma das strings pode ter menos módulos ou pode-se ajustar para strings iguais trocando o número de módulos por peça. Sempre verifique o Voc máximo da string em temperaturas mínimas para não exceder a tensão máxima tolerada pelo inversor.
Dimensionamento de cabos e quedas de tensão
Calcule a seção dos cabos CC e AC para manter queda de tensão dentro de limites (geralmente abaixo de 1,5% no lado CC e 3% no lado CA para sistemas comerciais). Use as tabelas de corrente admissível e considere a temperatura ambiente e método de instalação. Para comprimentos maiores, aumente a bitola dos condutores para reduzir perdas.
Exemplo de cronograma de obra (estimado)
Planejamento e projeto: 7 a 14 dias; 2. Aquisição de materiais: 7 a 21 dias dependendo de fornecedores; 3. Preparação do telhado/estrutura: 1 a 3 dias; 4. Montagem das estruturas: 2 a 5 dias; 5. Fixação dos módulos: 3 a 7 dias; 6. Cabeamento, quadros e proteção: 3 a 6 dias; 7. Testes e comissionamento: 1 a 3 dias. Total estimado para uma equipe experiente: aproximadamente 3 a 4 semanas, sujeito a logística e clima.
Modelos de documentos para entrega ao cliente
Inclua: manual de operação e manutenção, plantas as-built (planta baixa com localização dos módulos e quadros), certificado de medição de aterramento, relatório de comissionamento com leituras de tensão/corrente e fotos datadas, e garantias dos equipamentos. Entregar documentação organizada aumenta confiança do cliente e facilita o atendimento de garantia.
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Perguntas frequentes (FAQ)
Q: Quantos módulos preciso para uma usina de 75kW?
A: Depende da potência do módulo. Exemplo com 410 Wp: 75.000 ÷ 410 ≈ 183 módulos.
Q: Quanto espaço ocupa uma usina de 75kW?
A: Depende do tipo de módulo e espaçamento. Em média, considere 6 a 8 m² por kWp para estimativas iniciais em sistemas em telhado, então 75 kWp × 6 m² ≈ 450 m² como valor conservador.
Q: Preciso de transformador para 75kW?
A: Nem sempre. Se a tensão de saída do inversor for compatível com a rede e a instalação obedecer normas locais, transformador pode não ser necessário. Em alguns casos industriais ou em instalações de inserção em média tensão, transformador e subestação podem ser necessários.
Q: Quanto tempo dura a montagem?
A: Em média, uma semana a um mês, dependendo de logística, disponibilidade de equipe e complexidade do acesso ao telhado.
Boas práticas de qualidade
Utilize ferramentas calibradas para torque; 2. Faça checklists assinados por responsável técnico; 3. Capture imagens de cada etapa para registro; 4. Garanta rastreabilidade de lote dos módulos e inversores; 5. Teste com equipamentos de medição certificados.
Modelos de proteção recomendados
Instale DPS Tipo II/T1 combinados em entrada CC e CA, fusíveis de string ou disjuntores com curva compatível, e um DR (diferencial residual) se exigido pela norma local. Em áreas com risco de descargas atmosféricas, consulte um projetista de SPDA para proteção adequada.
Considerações para usinas em telhado x solo
Em solos, invista em fundações e estruturas galvanizadas; em telhado verifique carga adicional e condição de telhas. Usinas de solo oferecem facilidade de manutenção e ventilação melhor para inversores e módulos, mas exigem mais investimento em terraplenagem e fundações.
Referências e recursos complementares
Manual do fabricante dos módulos e inversores; normas técnicas locais; cursos e vídeos de instalação confiáveis; software de simulação (PVsyst, HelioScope) para estimativa de geração e perdas.
Checklist rápido antes da entrega
Projeto e documentação aprovados; 2. Estruturas firmes e módulos alinhados; 3. Cabos identificados; 4. Proteções instaladas e coordenadas; 5. Aterramento medido e registrado; 6. Testes de isolamento e continuidade passados; 7. Monitoramento configurado; 8. Manual de operação entregue ao cliente.
Conclusão
Montar uma usina solar de 75kW exige planejamento, coordenação entre equipe civil e elétrica, respeito às normas e checagens rigorosas. Seguir um passo a passo evita retrabalho e garante segurança e desempenho.
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