Moro em condomínio. Posso ligar o meu carregador diretamente ao relógio de luz da unidade?
Essa é uma das perguntas mais frequentes que recebemos através dos nossos canais de comunicação, pelos proprietários de veículos elétricos, síndicos e administradoras/gestoras de condomínios e interessados em geral pelo assunto da eletromobilidade.
A resposta mais correta para esta pergunta parece ser o famoso "poder, pode, mas não deve..."
Neste artigo, vamos tentar explicar de maneira didática para que todos possam ter um entendimento básico dos desafios e polêmicas relacionados a esse tema.
Para começar, é importante entender qual é a potência consumida por um carregador elétrico veicular em corrente alternada (AC). Apesar de termos vários modelos disponíveis no mercado, as potências são padronizadas em alguns valores, podendo variar de 3,6 kW a 22 kW. O modelo mais amplamente utilizado, definitivamente, é o carregador de 7 kW, ou 7000 Watts.
Esta potência, apenas para efeito de comparação, é equivalente à de um chuveiro elétrico dos mais potentes disponíveis no mercado (aquele que dá até medo de entrar embaixo!).
Mesmo assim, se fosse apenas pela potência do carregador, ele poderia ser entendido como apenas "mais um chuveiro" conectado ao circuito elétrico do apartamento? Fato.
Mas aqui entra um segundo fator muito relevante neste caso, que é o tempo que um veículo elétrico leva para carregar sua bateria, que gira em torno de 3 horas para um carro híbrido e pode atingir até 8 horas ou mais para um carro totalmente movido a eletricidade. Isto faz com que a probabilidade de que vários carros estejam sendo carregados ao mesmo tempo seja muito alta.
E qual o impacto disto para o dimensionamento e a utilização do sistema elétrico? A resposta é simples. Todas as instalações elétricas, sejam elas residenciais, prediais ou industriais, são dimensionadas com base em um conceito chamado "fator de demanda".
Imagine uma estrada. Ela não é dimensionada para que todos os proprietários de carros que possam utilizar aquela via o façam ao mesmo tempo. Quando isto eventualmente ocorre, o sistema colapsa (quem já não ficou 4 horas parado no trânsito na volta de um feriado prolongado?). Com o sistema elétrico, a lógica é a mesma. Ele não é dimensionado para que todos utilizem cargas de grande potência simultaneamente. Quando isto ocorre, as proteções existentes desligam os circuitos para evitar consequências de maiores proporções (um incêndio, por exemplo).
Por isso, não só a potência do equipamento a ser instalado, mas também o tempo de uso contínuo do mesmo e a probabilidade de utilização simultânea, são fatores fundamentais para se avaliar a capacidade que uma instalação tem de suportar uma carga adicional.
Individual x Coletivo
Para explicar porque podemos conectar um carregador no relógio de medição da unidade, mas não devemos fazê-lo, precisamos fazer a distinção da análise do ponto de vista individual e coletivo.
Se analisarmos somente do ponto de vista individual, podemos em muitos casos chegar à conclusão de que sim - podemos ligar o nosso carregador como mais uma carga da unidade autônoma, conectando-o diretamente ao relógio de medição do apartamento. Principalmente em edifícios de mais alto padrão, é comum termos disjuntores de alimentação geral para cada unidade de 63 Amperes ou até de 100 Amperes.
Como a corrente consumida por um carregador de 7kW em 220V é de 32 Amperes, e as cargas efetivamente instaladas em uma unidade não chegam a utilizar toda a capacidade do disjuntor principal, pode-se concluir através de um estudo simples que há "espaço" para a conexão do carregador veicular.
Ainda que esta abordagem possa atender os primeiros "N" usuários que resolverem instalar o seu carregador, o condomínio estará lentamente construindo uma bomba-relógio, não só do ponto de vista técnico, mas também jurídico.
E o problema advém justamente do "fator de demanda", que já mencionamos acima, conceito muito conhecido e aplicado na engenharia das instalações elétricas residenciais e prediais, mas via de regra ignorado quando falamos da instalação de carregadores diretamente no relógio de medição das unidades.
Como já comentado, qualquer sistema de infraestrutura é dimensionado não para a capacidade total de todos os usuários somados, mas para uma certa capacidade de utilização. Isso reduz o investimento na infraestrutura e otimiza a ociosidade dos equipamentos, porém caso todos os usuários “resolvam” usar o sistema ao mesmo tempo, ele não terá capacidade suficiente. Sistemas como o metrô, rodovias, pedágios, fibra ótica, telefonia etc. fazem uso deste conceito. Instalações elétricas não são exceção.
Para exemplificar, vamos utilizar um exemplo do mundo real:
Um edifício de 15 andares possui 60 unidades autônomas, cada uma com 2 vagas de garagem. Cada uma das unidades autônomas é alimentada por um disjuntor de 63 Amperes, em 220 V "trifásico". O edifício é alimentado por um transformador da companhia de energia com capacidade de 300 kVA.
Pelo dimensionamento do disjuntor geral dos apartamentos, cada um deles suportaria uma potência instalada de 220V x 1,73 x 63 A = 24.000 W (ou 24 kVA, considerando-se Fator de Potência unitário). Ou seja, uma carga de 7 kW corresponderia a aproximadamente 30% da potência disponível naquele apartamento.
Até aqui tudo bem, de fato podemos conectar o carregador a esta instalação. O problema aparecerá quando os 60 moradores quiserem ter o seu carregador conectado ao relógio ou ao quadro de alimentação de sua unidade. Isso porque, se multiplicamos a potência de cada unidade (24 kVA) pelo número de unidades (60) chegamos a uma potência de 1440 kVA, que é quase 5 vezes maior que a potência do transformador !!!
Mas como, o transformador não deveria estar dimensionado para atender a todas as unidades??? E está! Por conta do fator de demanda considerado no projeto.
O problema é que, quando começamos a instalar cargas não previstas inicialmente na instalação, alteramos os critérios de projeto do sistema elétrico e colocamos em risco sua segurança e seu funcionamento!!
Fator de demanda para carregadores elétricos veiculares
Então vem a pergunta: qual o fator de demanda que devemos considerar para os carregadores veiculares?
Os carregadores veiculares, sem um sistema externo de otimização ou limitação de carga, têm o potencial para permanecerem ligados em potência máxima por longos períodos. E mais, a probabilidade de que todos os condôminos proprietários de veículos elétricos deixem seus carros conectados diariamente no período noturno é elevadíssima, já que ninguém quer correr o risco de ficar sem bateria no dia seguinte.
A NBR 17019 publicada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT em 11/04/2022, na sua seção 4.2.1 - Utilização e demanda – Potência de alimentação, trouxe a resposta para esta pergunta.
No item 4.2.1.1.101, a norma estabelece: “ Deve ser considerado que, em utilização normal, cada ponto de conexão seja utilizado em seu valor de corrente nominal ou em seu valor de corrente de recarga máxima configurado para a estação de recarga para VE. A configuração da corrente de recarga máxima deve ser realizada somente com a utilização de uma chave, programação ou outro meio apropriado, e deve ser acessível somente por pessoas advertidas ou qualificadas (BA4 ou BA5).”, já no item 4.2.1.1.102 a norma definiu: “ Para esta aplicação, o fator de demanda do circuito terminal que alimenta o ponto de conexão (por exemplo, a tomada de corrente) é igual a 1.”, Finalmente, em seu item 4.2.1.1.103 ficou estabelecido que: “ Uma vez que todos os pontos de conexão podem ser utilizados simultaneamente, o fator de demanda do circuito de distribuição deve ser considerado igual a 1, a menos que um controle de recarga seja incluído no sistema de alimentação para VE, ou instalado a montante, ou ambos.”
E o que isso tem a ver com a ligação no relógio de luz?
Vamos voltar ao exemplo do edifício com 60 apartamentos alimentado por um transformador público de 300 kVA. Aferiu-se a demanda de pico do sistema e chegamos ao valor de 220 kVA. Ou seja, temos 80 kVA de "sobra" no transformador para a instalação de carregadores elétricos.
Considerando que cada carregador demanda aproximadamente 7,5 kVA, essa instalação poderá absorver não mais do que 10 carregadores. Como ficam as outras 50 unidades?
Mais do que a consequência da ligação no relógio de medição, este problema advém da adoção de uma solução individual e não planejada para o condomínio, em detrimento de uma solução coletiva através de um projeto de longo prazo.
E tem solução ?
A boa notícia é que sim! E a solução baseia-se no fato de que usuários de carro elétrico não precisam carregar a bateria inteira todos os dias! (Bem, os carros híbridos podem ter sim essa necessidade, mas aí a bateria é menor e fica mais fácil de solucionar…)
Fazendo uma analogia, você não precisa ir ao posto de combustível todos os dias para encher o tanque do seu carro a gasolina, certo? Porém, se todos os proprietários de carros de um determinado bairro resolvessem abastecer seus carros no mesmo dia e horário, seria uma confusão danada, os estoques dos postos acabariam e provavelmente muitos motoristas não seriam nem atendidos!!!
Uma solução teórica seria combinar dias e horários específicos para que cada pessoa possa recarregar seu veículo… mas isso não é viável pois os hábitos de uso dos carros são muito diferentes entre as diversas pessoas e famílias e, convenhamos, quem conhece a vida em condomínio sabe que isso na prática não funciona, não é mesmo?
Logo, a melhor solução é a adoção de um sistema inteligente, que possa limitar o suprimento de energia conforme a potência instantânea disponível no sistema, além de otimizar o nível de energia fornecido a cada um dos usuários conforme a sua necessidade real. A Power2go fornece essa funcionalidade como padrão em todos os os sistemas condominiais que operamos.
Se quiser saber mais, entre em contato conosco !