Os sistemas fotovoltaicos são capazes de gerar energia elétrica através das chamadas células fotovoltaicas. As células fotovoltaicas são feitas de materiais capazes de transformar a radiação solar diretamente em energia elétrica através do chamado “efeito fotovoltaico”. Hoje, o material mais difundido para este uso é o silício.

O efeito fotovoltaico acontece quando a luz solar, através de seus fótons, é absorvida pela célula fotovoltaica. A energia dos fótons da luz é transferida para os elétrons que então ganham a capacidade de movimentar-se. O movimento dos elétrons, por sua vez, gera a corrente elétrica.
As células fotovoltaicas podem ser dispostas de diversas formas, sendo a mais utilizada a montagem de painéis ou módulos solares. Além dos painéis fotovoltaicos, também se utilizam filmes flexíveis, com as mesmas características, ou até mesmo a incorporação das células em outros materiais, como o vidro. As diferentes formas com que são montadas as células se prestam à adequação do uso, por um lado maximizando a eficiência e por outro se adequando às possibilidades ou necessidades arquitetônicas.

Quanto aos sistemas fotovoltaicos, estes podem ser divididos em dois grandes grupos: sistemas isolados (off-grid) e sistemas conectados à rede (grid-tie). Os sistemas isolados são aqueles que não se integram a rede elétrica e geralmente são utilizados em locais remotos ou onde o custo de acesso a rede é maior que o custo do próprio sistema. Normalmente estes sistemas utilizam bateria para armazenar a energia. Já os sistemas conectados à rede servem como qualquer outra forma de geração de energia que utilizamos a partir da rede elétrica e são utilizados como substitutos destas outras fontes de energia. Neste caso não há necessidade de armazenamento.

A norma da ABNT é ligeiramente diferente da norma internacional, a começar pelos nomes, que são modificados e traduzidos para o português, por isso vou procurar abordar os pontos centrais para que você entenda como o sistema funciona, sem entrar em detalhes pedanticos sobre a norma propriamente dita.

A idéia central do cabeamento estruturado é cabear todo o prédio de forma a colocar pontos de rede em todos os pontos onde eles possam ser necessários. Todos os cabos vão para um ponto central, onde ficam os switches e outros equipamentos de rede. Os pontos não precisam ficar necessariamente ativados, mas a instalação fica pronta para quando precisar ser usada. A idéia é que a longo prazo é mais barato instalar todo o cabeamento de uma vez, de preferência antes do local ser ocupado, do que ficar fazendo modificações cada vez que for preciso adicionar um novo ponto de rede.

Tudo começa com a sala de equipamento (equipment room), que é a área central da rede, onde ficam os servidores, switches e os roteadores principais. A idéia é que a sala de equipamento seja uma área de acesso restrito, onde os equipamentos fiquem fisicamente protegidos.

Em um prédio, a sala de equipamento ficaria normalmente no andar térreo. Seria inviável puxar um cabo separado para cada um dos pontos de rede do prédio, indo da sala de equipamento até cada ponto de rede individual, por isso é criado um segundo nível hierárquico, representado pelos armários de telecomunicações (telecommunications closed).

O armário de telecomunicações é um ponto de distribuição, de onde saem os cabos que vão até os pontos individuais. Normalmente é usado um rack, contendo todos os equipamentos, que é também instalado em uma sala ou em um armário de acesso restrito.

Além dos switches, um equipamento muito usado no armário de telecomunicações é o patch panel, ou painel de conexão. Ele é um intermediário entre as tomadas de parede e outros pontos de conexão e os switches da rede. Os cabos vindos dos pontos individuais são numerados e instalados em portas correspondentes do patch panel e as portas utilizadas são então ligadas aos switches:

Além de melhorarem a organização dos cabos, os patch panels permitem que você utilize um número muito maior de pontos de rede do que portas nos switches. A idéia é que você cabearia todo o escritório, ou todo o andar do prédio, deixando todas as tomadas ligadas ao patch-panel. Se for um escritório novo, provavelmente poucas das tomadas serão usadas de início, permitindo que você use um único switch. Conforme mais tomadas passarem a ser usadas, você passa a adicionar mais switches e outros componentes de rede, conforme a necessidade.

Outra vantagem é que com os cabos concentrados no patch panel, tarefas como desativar um ponto ou ligá-lo a outro segmento da rede (ligando-o a outro switch ou roteador) ficam muito mais simples.

Os patch panels são apenas suportes, sem componentes eletrônicos e por isso são relativamente baratos. Eles são normalmente instalados em racks, junto com os switches e outros equipamentos. Os switches são ligados às portas do patch panel usando cabos de rede curtos, chamados de “patch cords” (cabos de conexão). Os patch cords são muitas vezes feitos com cabos stranded (os cabos de par trançado com várias fibras) de forma a serem mais flexíveis.

Cada andar tem um ou mais armários de telecomunicações (de acordo com as peculiaridades da construção e a distância a cobrir) e todos são ligados a um switch ou um roteador na sala de equipamento através de cabos verticais chamados de rede primária (eles são também chamados de cabeamento vertical ou de backbones). Se a distância permitir, podem ser usados cabos de par trançado, mas é muito comum usar cabos de fibra óptica para esta função.

Na entrada do prédio teríamos ainda a sala de entrada de telecomunicações, onde são conectados os cabos externos, como linhas de telefones, links de Internet, cabos ligando o prédio a outros prédios vizinhos e assim por diante:

Temos em seguida a rede secundária (que na norma internacional é chamada de “horizontal cabling”, ou cabeamento horizontal), que é composta pelos cabos que ligam o armário de telecomunicações às tomadas onde são conectados os PCs da rede. Estes são os cabos permanentes, que são instalados como parte do cabeamento inicial e continuam sendo usados por muito tempo.

Como você pode notar, este sistema prevê o uso de três segmentos de cabo:

a) O patch cord ligando o switch ao patch panel.
b) O cabo da rede secundária, ligando o patch panel à tomada na área de trabalho.
c) O cabo entre a tomada e o PC.

Dentro do padrão, o cabo da rede secundária não deve ter mais do que 90 metros, o patch cord entre o patch panel e o switch não deve ter mais do que 6 metros e o cabo entre a tomada e o PC não deve ter mais do que 3 metros.

Estes valores foram definidos tomando por base o limite de 100 metros para cabos de par trançado (90+6+3=99), de forma que, ao usar um cabo de rede secundária com menos de 90 metros, você pode usar um patch cord, ou um cabo maior para o PC, desde que o comprimento total não exceda os 100 metros permitidos.

Em um ambiente já existente, os cabos podem ser passados através de um teto falso, ou através das canaletas usadas pelos fios de telefone. Em casos extremos pode ser usado piso falso (piso elevado), permitindo que o cabeamento passe por baixo. O problema de usar piso falso é que os suportes são caros. No caso de prédios em construção, é possível incluir canaletas específicas para os cabos de rede, facilitando o cabeamento.

As salas e os outros ambientes contendo as tomadas, onde ficam os micros, são chamadas de área de trabalho (work area), já que em um escritório corresponderiam às áreas úteis, onde os funcionários trabalham. Na norma da ABNT, as tomadas são chamadas de “pontos de telecomunicações” e não de “pontos de rede”. Isso acontece porque o cabeamento estruturado prevê também o uso de cabos de telefone e de outros tipos de cabos de telecomunicação, não se limitando aos cabos de rede.