Como funciona energia solar: do painel à conta de luz

A energia solar fotovoltaica transforma luz do sol em eletricidade usando painéis instalados no telhado. A eletricidade gerada passa por um inversor que a converte pro padrão da rede (corrente alternada, 127V ou 220V) e alimenta os aparelhos da casa. O que sobra vai pra rede da distribuidora e vira crédito. O que falta (à noite ou em dias nublados) vem da rede normalmente.

Esse ciclo — gerar, consumir, injetar, compensar — é o que faz a conta de luz cair 80-90% sem precisar de bateria. Vamos detalhar cada etapa.

O efeito fotovoltaico

Tudo começa na célula fotovoltaica, uma fatia fina de silício tratada quimicamente. Quando a luz do sol atinge a célula, os fótons deslocam elétrons do silício, criando uma corrente elétrica contínua (DC). Cada célula gera cerca de 0,5V — um painel de 550W tem 144 células interconectadas em série.

A eficiência de conversão dos painéis atuais fica entre 20% e 22,5%. Parece pouco, mas a energia solar que atinge 1 m² de telhado no Brasil (5-6 kWh/dia) é muito mais do que uma casa precisa. Com 15-20 m² de painéis, a maioria das residências consegue cobrir todo o consumo.

A tecnologia dominante é o silício monocristalino — as células escuras uniformes que você vê na maioria dos painéis modernos. Policristalino (azulado, menos eficiente) praticamente saiu do mercado residencial. A próxima evolução é o bifacial: painéis que captam luz por ambos os lados, com ganho de 5-15% em geração.

Os componentes do sistema

Painéis solares

Os painéis são o componente mais visível. No mercado brasileiro residencial, o padrão atual é o módulo de 550W monocristalino, com dimensões de aproximadamente 2,28m × 1,13m e peso de 28-30 kg. As marcas mais vendidas — Canadian Solar, Jinko, Trina, JA Solar, LONGi — oferecem garantia de 12-15 anos de produto e 25-30 anos de performance.

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Inversor solar

O inversor é o cérebro do sistema. Ele converte a corrente contínua (DC) dos painéis em corrente alternada (AC) compatível com a rede e os eletrodomésticos. Existem três tipos:

• String (centralizado): um inversor pra todos os painéis. Mais barato, mais simples, o padrão do mercado residencial. Growatt e Deye dominam essa faixa.
• Microinversor: um inversor por painel (ou grupo de 2-4). Melhor performance com sombreamento parcial, mais caro. APsystems e Hoymiles são as marcas de referência.
• Híbrido: inversor string com entrada pra bateria. Permite armazenar energia e funcionar durante quedas da rede. Deye e Growatt têm modelos populares.

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Medidor bidirecional

A distribuidora troca seu medidor antigo por um bidirecional, que registra tanto a energia consumida da rede quanto a energia injetada. A diferença entre os dois é o que define seus créditos de compensação. Sem o medidor bidirecional, o sistema gera mas não compensa — por isso a homologação é obrigatória.

Estrutura e proteção

Trilhos e grampos de alumínio fixam os painéis ao telhado. String box (ou quadro de proteção) abriga fusíveis e disjuntores DC. Cabos solares (resistentes a UV e intempéries) conectam tudo. São componentes que raramente dão problema — a maior parte das falhas em sistemas solares está no inversor, não na estrutura.

Geração e compensação de energia

A geração solar segue o ciclo diário do sol. Começa ao amanhecer, atinge o pico entre 10h e 14h, e cessa ao anoitecer. Num dia limpo de verão, um sistema de 5 kWp em São Paulo gera cerca de 25 kWh. Num dia nublado de inverno, pode cair pra 5-8 kWh.

O que acontece com essa energia:

• Autoconsumo instantâneo: a energia gerada alimenta diretamente os equipamentos ligados (geladeira, ar-condicionado, computador). Essa parcela não passa pelo medidor e tem economia de 100% — sem Fio B.
• Injeção na rede: o excedente (o que você gera mas não consome na hora) é injetado na rede e vira crédito. Sobre essa parcela incide o Fio B.
• Compensação: à noite e em dias nublados, você consome da rede normalmente. Os créditos acumulados abatem esse consumo na fatura.

Os créditos de energia valem por 60 meses (5 anos). Se você gerar mais do que consome durante um longo período, os créditos mais antigos vão expirando. Por isso o dimensionamento correto é fundamental: gerar demais é desperdício.

O papel da irradiação solar (HSP)

HSP (Horas de Sol Pleno) é a métrica que mede quanta energia solar um local recebe por dia, expressa em kWh/m²/dia. Não é o número de horas de sol visível — é uma medida normalizada que considera a intensidade da radiação ao longo do dia.

No Brasil, a HSP varia de 3,5 (litoral de Santa Catarina no inverno) a 6,5 (semiárido nordestino no verão). A média anual das capitais fica em torno de 5,0-5,5 kWh/m²/dia — uma das melhores do mundo. Pra efeito de comparação, a Alemanha (maior mercado solar da Europa por décadas) tem HSP média de 2,8.

A HSP da sua cidade define diretamente quanta energia o sistema gera: geração mensal = kWp × HSP × 30 × eficiência. Um sistema de 5 kWp em cidade com HSP 5,0 e eficiência de 78% gera 585 kWh/mês. O mesmo sistema em cidade com HSP 4,3 gera apenas 502 kWh — 14% menos.

A rede como "bateria virtual"

Em sistemas on-grid (a esmagadora maioria no Brasil, 99% das instalações residenciais), a rede elétrica funciona como uma bateria gratuita. Você injeta de dia e retira à noite, sem custo de armazenamento. É por isso que a maioria das casas não precisa de bateria — a rede faz esse papel.

O ponto de atenção é o anti-ilhamento: quando a rede da distribuidora cai, o inversor on-grid desliga automaticamente. Isso é obrigatório por segurança (pra não eletrocutar técnicos que estejam fazendo manutenção na rede). Resultado: mesmo com painéis gerando, sua casa fica sem luz durante a queda.

Sistemas off-grid ou híbridos resolvem isso com baterias. O custo é significativamente maior, mas faz sentido em locais com quedas frequentes ou em propriedades rurais sem rede. Detalhamos as diferenças no artigo on-grid vs off-grid.

Lei 14.300 e o Fio B

A Lei 14.300/2022 criou o marco legal da geração distribuída e introduziu o Fio B — uma cobrança sobre o uso do fio de distribuição para quem injeta energia na rede.

A lógica: quando você injeta energia, ela trafega pelo fio da distribuidora até outro consumidor. A distribuidora argumenta que tem custo de manter esse fio, e o Fio B é a forma de cobrar por isso. O impacto em 2026 (Fio B a 60%) é moderado: reduz a economia mensal em 8-15% dependendo do perfil de autoconsumo.

Quem homologou antes de julho/2023 está isento até 2045. Quem instala agora entra no cronograma progressivo. A explicação completa está no artigo sobre a Lei 14.300 e Fio B.

Do projeto à energia fluindo

O processo completo de instalação segue uma sequência definida:

1. Visita técnica: o integrador avalia telhado (tipo, orientação, inclinação, sombras), quadro elétrico e padrão de entrada.
2. Projeto fotovoltaico: memorial descritivo, diagrama unifilar, layout dos painéis no telhado. Assinado por engenheiro eletricista com ART.
3. Solicitação de acesso: pedido formal à distribuidora com o projeto. Prazo de análise: 15-30 dias.
4. Instalação: fixação dos painéis, montagem do inversor, cabeamento, string box. Dura 1-3 dias.
5. Vistoria: a distribuidora envia técnico pra verificar se a instalação está conforme o projeto.
6. Troca do medidor: instalação do medidor bidirecional.
7. Homologação: aprovação final. A partir daqui, os créditos passam a ser computados.

Total: 30-90 dias do contrato à energia fluindo. A etapa mais demorada é a distribuidora, não a instalação em si.

Perguntas frequentes