Oversizing: o que é, e a sua importância em um sistema solar fotovoltaico!
Você já ouviu falar em oversizing?
Talvez você já tenha lido sobre esse conceito, mas ainda não entendeu direito o
que isso significa num sistema solar fotovoltaico.
Se você possui um sistema fotovoltaico, já recebeu um
orçamento ou é apenas um curioso sobre o assunto, pode ter notado que muitas
vezes a potência do inversor
dimensionado para o sistema é menor do que a soma da potência dos módulos (painéis
ou placas solares) fotovoltaicos, ou seja a potência instalada. Esse
superdimensionamento dos módulos é o que chamados de oversizing (do inglês, traduzido para superdimensionamento).
Neste post vamos explicar o porquê é importante pensar no
dimensionamento do sistema considerando estes fatores e quais implicações sobre
isso no sistema.
Como saber qual a potência dos módulos e do inversor?
Para começar, um sistema solar fotovoltaico é composto pelos módulos fotovoltaicos, responsáveis por captar a radiação solar. Também faz parte do sistema o inversor fotovoltaico, equipamento responsável por transformar a corrente de contínua para alternada possibilitando o uso em nossa rede elétrica. Se você conhece pouco sobre o assunto aconselhamos a leitura do nosso e-book ‘Energia Solar Fotovoltaica para Iniciantes’.
A potência do inversor é medida em watts (W) e pode ser verificada na ficha técnica do equipamento. Ela
pode estar denominada como potência
máxima de saída ou ainda pela nomenclatura Pacr ou Pacmax. Geralmente a
própria nomenclatura do inversor também já possui essa informação.
Os módulos fotovoltaicos também possuem sua potência medida em watts e já são comercializados com sua potência máxima na nomenclatura. Então, para descobrir a potência total dos módulos basta multiplicar a potência de um módulo pela quantidade de módulos de todo o sistema. Um sistema por exemplo de 20 módulos de 350 W, possui 7.000 W (20×350).
Mas, como é feito o dimensionamento de um sistema solar fotovoltaico?
A potência dos módulos fotovoltaicos precisa ser igual a potência do inversor?
Como é feito o dimensionamento de um sistema solar fotovoltaico?
De forma generalista um sistema é dimensionado com base no
consumo do cliente ou então com base numa estimativa de consumo. Ou seja, é
dimensionando para atender a uma expectativa
de produção média mensal de energia.
Essa produção de energia está diretamente ligada a potência
dos módulos dimensionados. Mas, apenas com a potência nominal dos módulos, não
é possível determinar qual vai ser a produção de energia do sistema.
Isto porque existem fatores determinantes no dimensionamento
que alteram a capacidade de geração de cada sistema. Entre esses fatores
destacamos: radiação do local,
orientação dos módulos solares (norte, sul, leste, etc), angulação dos módulos
e áreas sombreadas sobre os módulos ao longo do dia.
Então, você pode ter um sistema instalado com a mesma
potência que seu vizinho, mas não quer dizer que eles produzirão exatamente a
mesma quantidade de energia. Apesar da radiação do local ser a mesma, os
módulos podem estar posicionados em sentidos e angulações diferentes.
Por isso, é tão importante dimensionar um sistema com
empresas especialistas e que possuem pessoas qualificadas para fazer este
dimensionamento.
O sistema fotovoltaico é limitado a potência do inversor ou a potência dos módulos fotovoltaicos?
O que limita a potência do sistema é a potência do inversor.
Isso porque, como já comentamos, o inversor é o equipamento responsável por
transformar a corrente em contínua para alternada e então disponibilizar essa
energia na rede.
Ou seja, a energia é gerada pelos módulos, passa pelo
inversor e fica então limitada a potência de saída do inversor.
Porém, caso um sistema
seja dimensionado com potência instalada (somatória da potência dos módulos
fotovoltaicos) inferior a potência do inversor, o sistema ficará limitado a
potência dos módulos fotovoltaicos.
Mas, um sistema fotovoltaico funcionando corretamente nunca
produzirá mais energia do que a potência nominal máxima do inversor.
É seguro um inversor ter potência inferior a potência dos módulos?
Para começar, queremos deixar claro que é seguro dimensionar
um inversor com potência inferior aos módulos desde que este dimensionamento
seja feito por um especialista e respeitando todas as orientações e limitações estipuladas
pelo fabricante dos equipamentos.
A maior preocupação é com relação a corrente e a tensão. Os
fabricantes de inversores estipulam limites de entrada de tensão e corrente e
estes limites devem ser rigorosamente seguidos.
De forma geral, você pode ter módulos com potência superior a
cerca de 1/3 do inversor, em regiões que possuem baixa radiação solar. Mas esse
número deve ser verificado, dimensionado e sempre validado por um especialista.
Cada caso possui características diferentes e devem ser analisados de forma
estratégica para garantir sempre a maior eficiência e principalmente segurança
do sistema. E sempre, é claro, levar à risca as limitações impostas pelo
fabricante dos equipamentos.
Se meu sistema possui módulos com potência nominal superior ao inversor, não estou desperdiçando dinheiro em módulos?
Não, pois existe um ganho de produção energética ao longo do
tempo, quando sobrecarregamos o inversor.
Vamos entender melhor essa questão nos próximos tópicos. Mas,
o que você já precisa entender é que a potência nominal máxima dos módulos
representa uma situação perfeita submetida a testes em laboratórios.
Se um módulo solar possui por exemplo, 350 W de potência,
isso quer dizer que em condições de testes, ou seja, em temperaturas
controladas numa angulação perfeita ele consegue produzir 350 W de energia em 1
hora.
A verdade é que as condições perfeitas de teste raramente
ocorrem na vida real. Como exemplo, um módulo perde em média cerca de 0,45% da
sua eficiência a cada 1°C acima dos 25°C. Isto porque, os módulos usam a
radiação solar para gerar energia e não o calor.
Por que é importante considerar o orversizing?
Já comentamos que oversizing
é quando temos um sistema dimensionado com um inversor de menor potência máxima
do que a soma de potência máxima dos módulos fotovoltaicos do mesmo sistema.
Existem basicamente dois objetivos em analisar e dimensionar
corretamente um sistema fotovoltaico pensando no oversizing:
Garantir
uma maior eficiência do sistema, elevando a capacidade total do inversor com
maior frequência.
Garantir
a melhor opção economicamente, validando custos de equipamento versus produção média estimada de
energia.
No tópico anterior já comentamos como é difícil os módulos
fotovoltaicos atingirem sua capacidade máxima de produção de energia. Já temos
então o primeiro ponto relevante que explica porque o inversor, muitas vezes,
pode ser dimensionado com uma potência inferior aos módulos.
Outro ponto relevante é que os inversores perdem eficiência
quando trabalham em uma faixa de potência cerca de 25% inferior à sua
capacidade, como vemos no gráfico abaixo. Então, quando os módulos solares são
superdimensionados o inversor em média passa menos tempo trabalhando com menor
eficiência.
Figura 1: curva de eficiência Inversor ABB-UNO-DM-3.3-TL-Plus. Fonte: manual do fabricante ABB.
Analisando geração de energia com e sem oversizing
Vamos analisar agora a curva de geração de energia com dois
parâmetros diferentes ao longo de um mesmo dia. Na figura 2 a curva
roxa mostra uma curva de potência de saída, com o pico próximo ao meio-dia. Quando
adicionamos mais módulos, aumentamos a proporção potência dos módulos versus potência do inversor (representado
pela curva verde). A área formada pelas curvas representa a energia gerada ao
longo do dia.
A linha traceja representa a
potência do inversor. Veja que a geração de energia fica limitada a esta linha.
Vemos no exemplo em questão, que
mesmo com a limitação do inversor, a área destacada em verde supera a área
destacada em cinza (energia perdida devido a limitação de potência do
inversor). Então, neste caso, pode valer a pena o superdimensionamento do
módulos fotovoltaicos, para aumentar a produção média de energia ao longo do
dia.
Figura 2: curva comparativa entre uma relação potência dos módulos versus potência do inversor maior (curva verde) e outra menor (curva rocha). Fonte: Solar Power Word, divulgado por ABB.
Quando esse corte na curva devido a limitação do inversor
acontece, chamamos ele de clipping do
inversor.
O que é clipping?
Conforme intensidade do oversizing
dimensionado, ou seja, quanto maior a relação potência dos módulos
fotovoltaicos e do inversor dimensionado, também maior a chance de ocorrer o
que chamamos de clipping.
Clipping nada mais é o efeito que limita a
potência do sistema devido a potência máxima do inversor. Ou seja, os módulos
fotovoltaicos geram mais energia do que o inversor pode suportar.
Como comentamos anteriormente, desde que a energia perdida
devido ao clipping for menor do que a
energia ganha com o oversizing,
teremos ainda assim uma situação favorável.
É importante destacar também que o clipping pode ocorrer apenas em alguns dias do ano. Possivelmente
ocorrerá nos dias de maior radiação, que acontecem durante o verão.
O clipping pode prejudicar o inversor?
Você pode imaginar que essa energia gerada adicional e não
utilizada pode levar o inversor a uma sobrecarga e ser prejudicial. Quando o
sistema é bem dimensionando e as normativas são seguidas o clipping não é prejudicial ao sistema e nem fará o inversor
esquentar, por exemplo.
Na verdade, essa energia “perdida” nunca foi produzida. Isso
porque o inversor limita a produção de energia dos módulos, como consequência a
energia não precisa ser dissipada.
Na prática como funciona uma curva com clipping?
Na figura abaixo vemos um exemplo de um sistema com potência
instalada em módulos fotovoltaicos de 4,29 kW e potência limitada devido ao
inversor de aproximadamente 3,3 kW.
Percebemos um achatamento do topo da curva dos dias do verão
com maior índice de radiação. Esse achatamento é indicação de clipping. As quebras nas curvas são
devido a variação de incidência de radiação, como por exemplo a presença de
nuvens ou outras sombras.
Como comentamos, neste caso a perda de energia devido ao clipping é menor que o ganho de energia devido ao “engordamento” da curva.
Figura 3: sistema apresentando achatamento do topo da curva (clipping). Fonte: Ecoa Energias Renováveis.
Conclusão
Depois de tantos detalhes você deve ter percebido que não
existe fórmula mágica na hora de dimensionar um sistema solar fotovoltaico.
Vários fatores devem ser levados em consideração e o dimensionamento deve ser
analisado caso a caso.
Geralmente faz sentido superdimensionar os módulos solares
com relação ao inversor, conforme explanamos ao longo deste artigo. Mas isso
jamais deve ser tipo como regra.
Você pode ter como objetivo aumentar o sistema fotovoltaico
em um futuro próximo, neste caso o projetista pode analisar a possibilidade de,
por exemplo, dimensionar um inversor já preparado para uma ampliação. Neste
caso, aconteceria uma situação contrária do oversizing.
Além disso, aspectos econômicos devem ser analisados. A
geração de energia adicional obtida com o oversizing
compensa o custo adicional com os módulos fotovoltaicos? A resposta é que
depende. Cada sistema é único e todos esses fatores devem ser analisados por um
profissional capacitado e experiente.
Qualquer simulador ou empresa pode dimensionar um sistema
para você, mas será que esse sistema seria a opção mais segura e eficiente?
Por isso, sempre aconselhámos a validação dos profissionais
que você irá escolher para projetar e instalar seu sistema. Certifique-se que a
empresa possui engenheiros habilitados em seu quadro próprio de funcionários e
solicite comprovação técnica de projetos já executados.
Entre em contato com a Ecoa Energias Renováveis se precisar de um orçamento para seu sistema solar fotovoltaicos por AQUI.
Você já ouviu falar em oversizing?
Talvez você já tenha lido sobre esse conceito, mas ainda não entendeu direito o
que isso significa num sistema solar fotovoltaico.
Se você possui um sistema fotovoltaico, já recebeu um
orçamento ou é apenas um curioso sobre o assunto, pode ter notado que muitas
vezes a potência do inversor
dimensionado para o sistema é menor do que a soma da potência dos módulos (painéis
ou placas solares) fotovoltaicos, ou seja a potência instalada. Esse
superdimensionamento dos módulos é o que chamados de oversizing (do inglês, traduzido para superdimensionamento).
Neste post vamos explicar o porquê é importante pensar no
dimensionamento do sistema considerando estes fatores e quais implicações sobre
isso no sistema.
Como saber qual a potência dos módulos e do inversor?
Para começar, um sistema solar fotovoltaico é composto pelos módulos fotovoltaicos, responsáveis por captar a radiação solar. Também faz parte do sistema o inversor fotovoltaico, equipamento responsável por transformar a corrente de contínua para alternada possibilitando o uso em nossa rede elétrica. Se você conhece pouco sobre o assunto aconselhamos a leitura do nosso e-book ‘Energia Solar Fotovoltaica para Iniciantes’.
A potência do inversor é medida em watts (W) e pode ser verificada na ficha técnica do equipamento. Ela
pode estar denominada como potência
máxima de saída ou ainda pela nomenclatura Pacr ou Pacmax. Geralmente a
própria nomenclatura do inversor também já possui essa informação.
Os módulos fotovoltaicos também possuem sua potência medida em watts e já são comercializados com sua potência máxima na nomenclatura. Então, para descobrir a potência total dos módulos basta multiplicar a potência de um módulo pela quantidade de módulos de todo o sistema. Um sistema por exemplo de 20 módulos de 350 W, possui 7.000 W (20×350).
Mas, como é feito o dimensionamento de um sistema solar fotovoltaico?
A potência dos módulos fotovoltaicos precisa ser igual a potência do inversor?
Como é feito o dimensionamento de um sistema solar fotovoltaico?
De forma generalista um sistema é dimensionado com base no
consumo do cliente ou então com base numa estimativa de consumo. Ou seja, é
dimensionando para atender a uma expectativa
de produção média mensal de energia.
Essa produção de energia está diretamente ligada a potência
dos módulos dimensionados. Mas, apenas com a potência nominal dos módulos, não
é possível determinar qual vai ser a produção de energia do sistema.
Isto porque existem fatores determinantes no dimensionamento
que alteram a capacidade de geração de cada sistema. Entre esses fatores
destacamos: radiação do local,
orientação dos módulos solares (norte, sul, leste, etc), angulação dos módulos
e áreas sombreadas sobre os módulos ao longo do dia.
Então, você pode ter um sistema instalado com a mesma
potência que seu vizinho, mas não quer dizer que eles produzirão exatamente a
mesma quantidade de energia. Apesar da radiação do local ser a mesma, os
módulos podem estar posicionados em sentidos e angulações diferentes.
Por isso, é tão importante dimensionar um sistema com
empresas especialistas e que possuem pessoas qualificadas para fazer este
dimensionamento.
O sistema fotovoltaico é limitado a potência do inversor ou a potência dos módulos fotovoltaicos?
O que limita a potência do sistema é a potência do inversor.
Isso porque, como já comentamos, o inversor é o equipamento responsável por
transformar a corrente em contínua para alternada e então disponibilizar essa
energia na rede.
Ou seja, a energia é gerada pelos módulos, passa pelo
inversor e fica então limitada a potência de saída do inversor.
Porém, caso um sistema
seja dimensionado com potência instalada (somatória da potência dos módulos
fotovoltaicos) inferior a potência do inversor, o sistema ficará limitado a
potência dos módulos fotovoltaicos.
Mas, um sistema fotovoltaico funcionando corretamente nunca
produzirá mais energia do que a potência nominal máxima do inversor.
É seguro um inversor ter potência inferior a potência dos módulos?
Para começar, queremos deixar claro que é seguro dimensionar
um inversor com potência inferior aos módulos desde que este dimensionamento
seja feito por um especialista e respeitando todas as orientações e limitações estipuladas
pelo fabricante dos equipamentos.
A maior preocupação é com relação a corrente e a tensão. Os
fabricantes de inversores estipulam limites de entrada de tensão e corrente e
estes limites devem ser rigorosamente seguidos.
De forma geral, você pode ter módulos com potência superior a
cerca de 1/3 do inversor, em regiões que possuem baixa radiação solar. Mas esse
número deve ser verificado, dimensionado e sempre validado por um especialista.
Cada caso possui características diferentes e devem ser analisados de forma
estratégica para garantir sempre a maior eficiência e principalmente segurança
do sistema. E sempre, é claro, levar à risca as limitações impostas pelo
fabricante dos equipamentos.
Se meu sistema possui módulos com potência nominal superior ao inversor, não estou desperdiçando dinheiro em módulos?
Não, pois existe um ganho de produção energética ao longo do
tempo, quando sobrecarregamos o inversor.
Vamos entender melhor essa questão nos próximos tópicos. Mas,
o que você já precisa entender é que a potência nominal máxima dos módulos
representa uma situação perfeita submetida a testes em laboratórios.
Se um módulo solar possui por exemplo, 350 W de potência,
isso quer dizer que em condições de testes, ou seja, em temperaturas
controladas numa angulação perfeita ele consegue produzir 350 W de energia em 1
hora.
A verdade é que as condições perfeitas de teste raramente
ocorrem na vida real. Como exemplo, um módulo perde em média cerca de 0,45% da
sua eficiência a cada 1°C acima dos 25°C. Isto porque, os módulos usam a
radiação solar para gerar energia e não o calor.
Por que é importante considerar o orversizing?
Já comentamos que oversizing
é quando temos um sistema dimensionado com um inversor de menor potência máxima
do que a soma de potência máxima dos módulos fotovoltaicos do mesmo sistema.
Existem basicamente dois objetivos em analisar e dimensionar
corretamente um sistema fotovoltaico pensando no oversizing:
Garantir
uma maior eficiência do sistema, elevando a capacidade total do inversor com
maior frequência.
Garantir
a melhor opção economicamente, validando custos de equipamento versus produção média estimada de
energia.
No tópico anterior já comentamos como é difícil os módulos
fotovoltaicos atingirem sua capacidade máxima de produção de energia. Já temos
então o primeiro ponto relevante que explica porque o inversor, muitas vezes,
pode ser dimensionado com uma potência inferior aos módulos.
Outro ponto relevante é que os inversores perdem eficiência
quando trabalham em uma faixa de potência cerca de 25% inferior à sua
capacidade, como vemos no gráfico abaixo. Então, quando os módulos solares são
superdimensionados o inversor em média passa menos tempo trabalhando com menor
eficiência.
Figura 1: curva de eficiência Inversor ABB-UNO-DM-3.3-TL-Plus. Fonte: manual do fabricante ABB.
Analisando geração de energia com e sem oversizing
Vamos analisar agora a curva de geração de energia com dois
parâmetros diferentes ao longo de um mesmo dia. Na figura 2 a curva
roxa mostra uma curva de potência de saída, com o pico próximo ao meio-dia. Quando
adicionamos mais módulos, aumentamos a proporção potência dos módulos versus potência do inversor (representado
pela curva verde). A área formada pelas curvas representa a energia gerada ao
longo do dia.
A linha traceja representa a
potência do inversor. Veja que a geração de energia fica limitada a esta linha.
Vemos no exemplo em questão, que
mesmo com a limitação do inversor, a área destacada em verde supera a área
destacada em cinza (energia perdida devido a limitação de potência do
inversor). Então, neste caso, pode valer a pena o superdimensionamento do
módulos fotovoltaicos, para aumentar a produção média de energia ao longo do
dia.
Figura 2: curva comparativa entre uma relação potência dos módulos versus potência do inversor maior (curva verde) e outra menor (curva rocha). Fonte: Solar Power Word, divulgado por ABB.
Quando esse corte na curva devido a limitação do inversor
acontece, chamamos ele de clipping do
inversor.
O que é clipping?
Conforme intensidade do oversizing
dimensionado, ou seja, quanto maior a relação potência dos módulos
fotovoltaicos e do inversor dimensionado, também maior a chance de ocorrer o
que chamamos de clipping.
Clipping nada mais é o efeito que limita a
potência do sistema devido a potência máxima do inversor. Ou seja, os módulos
fotovoltaicos geram mais energia do que o inversor pode suportar.
Como comentamos anteriormente, desde que a energia perdida
devido ao clipping for menor do que a
energia ganha com o oversizing,
teremos ainda assim uma situação favorável.
É importante destacar também que o clipping pode ocorrer apenas em alguns dias do ano. Possivelmente
ocorrerá nos dias de maior radiação, que acontecem durante o verão.
O clipping pode prejudicar o inversor?
Você pode imaginar que essa energia gerada adicional e não
utilizada pode levar o inversor a uma sobrecarga e ser prejudicial. Quando o
sistema é bem dimensionando e as normativas são seguidas o clipping não é prejudicial ao sistema e nem fará o inversor
esquentar, por exemplo.
Na verdade, essa energia “perdida” nunca foi produzida. Isso
porque o inversor limita a produção de energia dos módulos, como consequência a
energia não precisa ser dissipada.
Na prática como funciona uma curva com clipping?
Na figura abaixo vemos um exemplo de um sistema com potência
instalada em módulos fotovoltaicos de 4,29 kW e potência limitada devido ao
inversor de aproximadamente 3,3 kW.
Percebemos um achatamento do topo da curva dos dias do verão
com maior índice de radiação. Esse achatamento é indicação de clipping. As quebras nas curvas são
devido a variação de incidência de radiação, como por exemplo a presença de
nuvens ou outras sombras.
Como comentamos, neste caso a perda de energia devido ao clipping é menor que o ganho de energia devido ao “engordamento” da curva.
Figura 3: sistema apresentando achatamento do topo da curva (clipping). Fonte: Ecoa Energias Renováveis.
Conclusão
Depois de tantos detalhes você deve ter percebido que não
existe fórmula mágica na hora de dimensionar um sistema solar fotovoltaico.
Vários fatores devem ser levados em consideração e o dimensionamento deve ser
analisado caso a caso.
Geralmente faz sentido superdimensionar os módulos solares
com relação ao inversor, conforme explanamos ao longo deste artigo. Mas isso
jamais deve ser tipo como regra.
Você pode ter como objetivo aumentar o sistema fotovoltaico
em um futuro próximo, neste caso o projetista pode analisar a possibilidade de,
por exemplo, dimensionar um inversor já preparado para uma ampliação. Neste
caso, aconteceria uma situação contrária do oversizing.
Além disso, aspectos econômicos devem ser analisados. A
geração de energia adicional obtida com o oversizing
compensa o custo adicional com os módulos fotovoltaicos? A resposta é que
depende. Cada sistema é único e todos esses fatores devem ser analisados por um
profissional capacitado e experiente.
Qualquer simulador ou empresa pode dimensionar um sistema
para você, mas será que esse sistema seria a opção mais segura e eficiente?
Por isso, sempre aconselhámos a validação dos profissionais
que você irá escolher para projetar e instalar seu sistema. Certifique-se que a
empresa possui engenheiros habilitados em seu quadro próprio de funcionários e
solicite comprovação técnica de projetos já executados.
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Placa Solar Fotovoltaica: processo de fabricação e seus insumos
Um sistema de geração de energia solar é composto por alguns componentes básicos. Entre estes, a placa solar fotovoltaica, um dos principais itens do sistema.
Você já deve ter ouvido mais de um nome para “placa”
fotovoltaica. Algumas referências falam módulo e outras painel. Então, qual a
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O termo “placa” é mais coloquial, enquanto “módulo” é usado mais por
profissionais da área. Já a nomenclatura painel é mais usada para referir-se a
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seguir neste post com o termo usado por profissionais da área: módulo.
Diversas tecnologias são utilizadas na fabricação de um módulo solar fotovoltaico. Sua composição pode alterar conforme algumas características especificas, como no caso de ele ser bifacial, painel vidro-vidro, entre outros.
Vale ressaltar que estamos falando do módulo solar fotovoltaico,
diferente da placa solar usada para aquecimento de água. Mas como assim? Esta questão ainda gera
dúvidas e algumas confusões. A placa solar usada para aquecimento de água é
diferente do módulo solar usada para geração de energia elétrica. A placa para
aquecimento precisa de calor para aquecer a água, já o sistema de módulos
solares fotovoltaicos é “alimentado” por radiação solar. Ou seja, mesmo em dias nublados ou com chuva
é possível gerar energia.
Neste post vamos falar sobre Módulos Solares Fotovoltaicos.
Independente de sua finalidade, fabricar um módulo solar fotovoltaico exige diversas etapas e processos delicados. Um módulo é constituído de alguns insumos, em geral são eles: moldura de alumínio, vidro especial, encapsulante – EVA, células fotovoltaicas, backsheet e a caixa de junção, conforme imagem 1.
Imagem 1: Composição módulo solar fotovoltaico. Fonte: adaptado Portal Solar.
Vamos resumir neste post a função de cada um destes insumos e características sintetizadas do seu processo de fabricação das placas solares.
Célula fotovoltaica
A célula fotovoltaica é responsável pela geração de energia. Ela
é composta de materiais semicondutores, como o Silício. Quando a luz solar
(fótons) colide na placa acontece uma reação físico-química no material
semicondutor: as partículas de elétron do material se deslocam gerando corrente
elétrica. São materiais extremamente
delicados e possuem menos de 2mm de espessura.
Material encapsulante – EVA
A película encapsulante de um módulo solar é o primeiro item
adicionado ao processo afim de proteger a célula fotovoltaica contra
temperaturas extremas e umidade. Fabricado especificamente para o processo de
produção do módulo, o material é composto por um selante de cura rápida. O EVA (Etileno Acetado de Vinila) é o
material mais comum usado como encapsulante.
Vidro temperado especial
O vidro é o responsável por dar resistência mecânica a placa.
É ele que protege o módulo contra chuva de granizo por exemplo. É temperado e
sua espessura varia de 2 mm a 4 mm. Ele é diferente do vidro comum pois possui
baixo teor de ferro e é projetado para “deixar passar” o máximo de luz possível
e refletir o menos possível.
Backsheet
A tradução literal de backsheet
do inglês é “parte de trás”. Sua função é agir como isolante térmico e proteger
a célula solar. É feito de uma material plástico geralmente na cor branca. No
caso de módulos solares chamados vidro-vidro, esta camada é substituída por uma
camada de vidro especial.
Moldura de alumínio
Além de trazer robustez ao módulo, a moldura, geralmente
feita em alumínio, é responsável por garantir uma montagem prática e segura.
Ela evita que o módulo “torsa” danificando as células.
Caixa de junção
A caixa de junção é responsável por levar as conexões
elétricas das células fotovoltaicas para o exterior. Ela fica na parte de trás
do módulo e também já vem preparada com cabos e conector para fazer a
interligação entre painéis.
Entre os insumos o de maior custo para o processo de fabricação de um módulo solar é a célula solar fotovoltaica. Ela representa mais da metade do custo de fabricação. Na sequência temos o vidro com maior parcela no custo, representando 10%. Na imagem 2 você confere as porcentagens relativas ao custo de fabricação do módulo para cada insumo.
Imagem 2: porcentagens relativas ao custo de fabricação conforme insumo do módulo. Fonte dos dados: Portal Solar.
Resumo do processo de fabricação
Um módulo solar fotovoltaico deve resistir por décadas! A
garantia de eficiência dos fabricantes fica em torna de 25 anos. Após 25 anos o
módulo deve ainda ter eficiência mínima de 80%. Para garantir essa eficiência o
processo de fabricação deve ser bem controlado e com a melhor tecnologia.
Vamos ao passo a passo da fabricação?
Com os insumos em mãos o processo começa com a limpeza do
vidro. Deve ser minuciosa para garantir que não fique bolhas no processo e o
EVA descole do vidro. Numa segunda etapa é feita a interligação das células
fotovoltaicas, a parte mais delicada de todo o processo. Elas são conectadas através
de fios condutores de cobre ou alumínio.
Com o vidro extremamente limpo e a células interligadas, uma máquina posiciona as células sobre o vidro e o EVA. Este processo também é extremamente delicado, pois as células não podem sofrer danos no seu deslocamento e posicionamento.
Até aqui então foi montado a parte da frente do módulo: vidro, EVA e células. O próximo passo é soldar as células e criar a ligação elétrica entre elas. Este processo pode ser manual ou automatizado. Logo depois, a folha de EVA da parte de trás é posicionada e em seguida o backsheet.
Por fim os insumos estão prontos para a laminação, que vai
dar a proteção ao módulo. É nesta etapa também que o EVA derrete e se funde ao módulo.
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molduras em alumínio.
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Gostou de conhecer um pouco sobre os insumos e o processo de fabricação de uma placa solar fotovoltaica? Deixe seu comentário contando o que achou do nosso post.
Você sabia que é possível economizar mais de 90% na conta de energia com um sistema de energia solar fotovoltaico?
Energia solar fotovoltaica para residência: tudo que você precisa saber para começar a gerar sua própria energia!
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Neste post explicaremos tudo que você precisa saber para
começar a gerar energia em sua residência. O funcionamento de um sistema solar
é basicamente o mesmo, seja para soluções residenciais, como para comércios ou indústrias.
Mas cada projeto é único e comércios e indústrias tendem a ter um sistema mais
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Por isso, hoje vamos falar com você que pensa em instalar um
sistema em sua residência!
Do que é composto um sistema solar fotovoltaico?
Podemos
dividir um sistema fotovoltaico em seis grandes itens:
A seguir, mostraremos um desenho esquemático com a composição de um sistema solar fotovoltaico para residência. Este desenho irá te ajudar a entender o próximo tópico!
Imagem 1: esquema de um sistema fotovoltaico em residência.
Como funciona um sistema de energia solar fotovoltaica para residência?
De forma resumida, o processo se inicia quando os módulos
solares recebem radiação solar, fazendo com que os elétrons presentes em seu
material semicondutor se agitam e produzem corrente contínua. Essa corrente é
transportada por meio de cabos até o inversor.
O inversor fotovoltaico é o equipamento responsável por
converter essa corrente contínua em corrente alternada. Desta forma a energia é
transformada para o mesmo tipo de energia que já utilizamos da rede elétrica de
nossa casa.
Depois de passar pelo inversor, a energia é ligada no Quadro
Geral e distribuída para o restante da casa. Assim, ela é utilizada para
alimentar qualquer equipamento elétrico, tomada ou iluminação da sua
residência.
Durante o dia, quando há incidência de luz solar nos painéis solares
você gera energia e consome instantaneamente. Se você gerar mais energia do que
consumir instantaneamente, este excedente é injetado na rede da concessionária
e vira créditos de energia. Estes créditos vêm explícitos na conta de luz e
podem ser consumidos em até 60 meses.
No fim do mês, sua conta de luz vai mostrar o quanto de
energia você consumiu da concessionária, e se você tiver créditos disponíveis,
estes serão abatidos até o valor da taxa mínima.
Agora que você já conhece um pouco mais sobre energia solar
fotovoltaica, vamos entender como funciona o dimensionamento de um sistema.
Como o sistema é dimensionado para minha residência?
Para residências geralmente conseguimos dimensionar um
sistema para reduzir em 100% o consumo de energia. Isso não significa que sua
conta de energia será zerada. Todos estamos sujeitos a taxas mínimas cobradas
pela concessionária de energia. Para residências essa taxa varia conforme
entrada de energia, custo da energia em cada estado, taxa de iluminação pública
e bandeiras tarifárias.
Mas, por que nem sempre é possível reduzir em 100%? Acontece
que precisamos de espaço para alocar os painéis solares, e não é toda vez que
temos este espaço disponível nas melhores condições. Mas já falaremos sobre
isto no próximo tópico.
Para dimensionar um sistema basicamente precisamos do
histórico de consumo da residência. A fatura de energia vem com o histórico de
um ano do consumo de energia, e é a partir dele que dimensionamos o sistema. A
imagem abaixo mostra o local onde fica o histórico de consumo da fatura de
energia da Celesc.
Imagem 2: em destaque histórico de consumo de uma fatura de energia da Ecoa Energias Renováveis.
A partir desse histórico conseguimos ver qual a potência
necessária a ser instalada para reduzir em 100% o consumo de energia da
residência em questão.
Com a potência calculada, dimensionamos o número de módulos,
que vai variar de acordo com a marca e modelo. Cada modelo e marca podem
possuir potencias diferentes.
Para chegar a conclusões, além do histórico de consumo da
residência levamos em conta a radiação do local (cidade) em que se encontra a
residência, o sentido de posicionamento dos módulos no telhado (norte, leste e
etc), a inclinação dos módulos e ainda levamos em consideração se em alguma
parte do dia os módulos sofrem com a influência de sombra, por exemplo.
Usamos diferentes softwares para confirmar todas as
informações projetadas para cada cliente.
Você pode fazer uma simulação do seu sistema AQUI. É sem custos e você consegue fazer sozinho mesmo!
Em qual local da minha residência os equipamentos são instalados?
Você já deve imaginar que geralmente os módulos solares são
instalados no telhado da residência. Mas, na verdade, eles podem ser instalados
em qualquer lugar desde que não incida sombra sobre eles e que haja espaço. Por isso, geralmente o melhor
local é no telhado mesmo, já que é área mais alto da casa.
Veja abaixo uma imagem de um sistema Ecoa Energias Renováveis instalado em uma residência. Se quiser ver outras sistemas ECOA, acesse nossos projetos AQUI.
Imagem 3: sistema Ecoa Energias Renováveis instado em uma residência.
Mesmo quando alocados no telhado deve ser avaliado se nenhuma
construção vizinha fará sombra nos módulos e também o sentido das abas do
telhado. O ideal para maior eficiência dos módulos é que seja instalado no
sentido norte. As faces leste, oeste e sul geram menos energia e deve ser
avaliadas com muito cuidado para que o projeto não seja inviabilizado.
A inclinação dos módulos no telhado também é relevante e deve
ser analisada conforme a latitude em que se encontra a residência. Na região
sul, por termos uma latitude muito próxima a inclinação que geralmente os
telhados são feitos (30%), dificilmente precisamos corrigir esta inclinação na
instalação em telhados de residência.
Mas, quando necessário, esta inclinação pode ser corrigida na estrutura. Veja abaixo um projeto ECOA em que foi necessária a correção de angulo.
Imagem 4: sistema Ecoa Energias Renováveis instalado com correção de ângulo.
Cada painel possui aproximadamente 2 m², então se sua residência
foi dimensionada para 10 painéis solares, você precisará de aproximadamente 20
m² disponíveis de área para instalar os painéis.
Por isso, comentamos
que nem sempre conseguimos redução de 100% no consumo. Precisamos de espaço
para alocar corretamente as placas. Vale ressaltar que a maioria das residências
atinge uma redução de 100% no consumo.
Quando analisamos os clientes residências da Ecoa Energias
Renováveis que possuíam histórico de consumo, aproximadamente 80% deles atingem
uma redução de consumo em projeto superior a 90%.
E o inversor fotovoltaico? Este equipamento possui grau de
proteção IP65. Isso quer dizer que ele é resistente a jatos d’água e a poeira.
Porém, aconselhamos sempre que possível alocar o inversor em local protegido,
para assim aumentar sua vida útil, que é de aproximadamente 15 anos.
Muito clientes questionam sobre a estética do inversor. Sabemos que manter a casa agradável e bonita é essencial para nossos clientes. Abaixo você vê como fica um inversor instalado.
Imagem 5: inversor fotovoltaico de um sistema Ecoa Energias Renováveis.
Quanto custa um sistema de energia solar fotovoltaica para uma residência?
De acordo com o estudo estratégico do segundo trimestre de
2019, desenvolvido pela Greener, o preço por watts de potência instalada
(R$/Wp) para sistemas de 2.000Wp em junho ficava em média no Brasil 6,04 R$/Wp e
para sistemas de 8.000Wp, o preço médio era de 4,41 R$/Wp.
Mas, consideramos cada projeto como único e nossas propostas
são personalizadas para atender cada situação em específico. Sendo assim, se
quiser ter sua proposta personalizada, envie uma fatura de energia para o nosso
WhatsApp por AQUI.
Contratei um projeto de energia solar fotovoltaico hoje, em quanto tempo começarei a gerar energia?
Nada melhor que um infográfico para você entender em quanto tempo poderá começar a gerar sua própria energia. Vamos partir do princípio que você ainda não tem nenhuma proposta do seu sistema e está pesquisando sobre o assunto. Veja abaixo uma simulação de quanto tempo a partir de agora você poderá começar a gerar sua energia.
Sistemas solares fotovoltaicos e raios: preciso me preocupar?
O Brasil é o país com maior incidência de descargas atmosféricas (raios) do mundo. De acordo com os dados do Grupo de Eletricidade Atmosférica (ELAT), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), 78 milhões de raios caem todos os anos no Brasil.
Apesar disso, a chance de uma
pessoa morrer atingida por um raio no Brasil ao longo de sua vida é de um em
25.000. Além do risco de vida, que é a maior preocupação, existe a
possibilidade de danos materiais ocasionados por descargas atmosféricas, que
são mais comumente relatados por empresas e pessoas.
Diante deste cenário, é normal que pessoas se preocupem com a proteção contra raios no seu sistema solar fotovoltaico. Afinal, geralmente os módulos fotovoltaicos são instalados em telhados ou em solo, em terrenos descampados.
Então, como proteger um sistema
solar fotovoltaico contra descargas atmosféricas?
Se meu sistema solar fotovoltaico for atingido por um raio o que acontece?
A garantia de performance dos fabricantes da maioria dos módulos fotovoltaicos é entre 25 a 30 anos. Caso um raio atinja os módulos fotovoltaicos eles podem ter sua performance reduzida ou até mesmo sofrer danos irreparáveis.
Por isso existem as medidas de
proteção contra descargas atmosféricas e outros surtos elétricos que veremos a
seguir.
Normas aplicáveis a sistema fotovoltaicos sobre equipamento de proteção de descargas atmosféricas (raios)
Tratando-se de normas brasileiras,
não existe ainda uma norma técnica aplicável exclusivamente a sistemas solares
fotovoltaicos. Existe a norma “ABNT NBR 5419:2015 Proteção contra
descargas atmosféricas” que trata sobre o item de forma geral para qualquer
tipo de edificação e também a norma “ABNT NBR 16785:20197 Proteção contra
descargas atmosféricas – Sistemas de alerta de tempestades elétricas”.
Lembramos também que a instalação
de sistemas fotovoltaicos deve obedecer a norma “ABNT NBR 5410, Instalações
elétricas de baixa tensão”.
Com base na NBR 5419, a avaliação
das medidas protetivas necessárias, parte da avaliação do risco, enquadrados pela
norma em quatro modelos.
R1: risco de perda de vida humana
R2: risco de perda de serviço ao público
R3: risco de perda de patrimônio cultural
R4: risco de perda de valores econômicos
Para cada um desses riscos devem
ser calculados índices. Diversos parâmetros são considerados para obter estes
índices, como localização, estruturas já existentes e entre outros. Com base
nos valores obtidos, a norma estipula quais medidas preventivas são necessárias
para tornar os riscos menores do que o risco tolerável.
Estes riscos e a determinação das
medidas preventivas necessárias devem ser estipulados por um projetista
capacitado. Ele tem condições de analisar a norma, avaliar a incidências de
descargas atmosféricas na região e dimensionar o sistema de proteção mais
adequado.
Além desta norma, existem normas
de referência internacional que podem ser analisadas, conforme complexidade da
usina fotovoltaica a ser instalada.
Tipos de descargas atmosféricas que devem ser avaliadas
Quando os riscos do item anterior
são analisados, eles devem levar em consideração ao menos 5 possíveis cenários de descargas
atmosféricas, são eles:
Descarga direta na estrutura;
Descargas próximas à instalação;
Descargas diretas a uma linha conectada a estrutura;
Descargas próximas a uma linha conectada a estrutura; e
Descargas atmosféricas em outra estrutura na qual a linha da primeira está conectada.
Também todo o entorno do sistema
fotovoltaico deve ser analisado e não somente o sistema em si. Desde estruturas
já existentes até o próprio meio ambiente. O sistema está em zonas descampadas?
Próximos a grandes colinas? Quando tratamos de grandes sistemas fotovoltaicos,
deve-se inclusive separar o sistema por zonas, para assim analisar os riscos
para cada situação especificamente.
Densidade das descargas atmosféricas
Outro fator muito importante é a densidade da descarga atmosférica na região onde o sistema será instalado. O anexo F da parte 2 da NBR 5491 possui um mapa onde é possível ver estes índices. Abaixo vemos um mapa semelhante ao da norma. Percebemos que cada região possui características diferentes em relação as descargas atmosféricas.
Imagem 1: Densidade das descargas atmosféricas (descargas atmosféricas/km2/ano). Fonte: Núcleo de Monitoramento de Descargas Atmosféricas – ELAT.
Quais são os sistemas de proteção mais comum aplicados?
Ao dimensionar um Sistema de
Proteção de Descargas Atmosféricas (SPDA) e outros equipamentos de proteção
contra surtos, alguns elementos de proteção devem ser considerados. Abaixo
veremos os principais.
1. Sistema de aterramento
O aterramento é basicamente um
sistema que funciona transmitindo qualquer carga “extra” do sistema para o solo
(terra). A ideia é que toda a edificação e estrutura forme uma malha de
aterramento, unindo todos os pontos que podem sofrer com descargas elétricas
até a terra.
2. Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS)
O DPS também é um dispositivo que
protege o sistema e seus equipamentos contra sobrecargas, sejam elas descargas
atmosféricas, chaveamentos na rede elétrica (que pode ser um liga e desliga da
concessionária, por exemplo) ou liga e desliga de motores elétricos.
A função do DPS é desviar o surto
(sobrecargas) para a terra e deixar passar apenas a tensão que os equipamentos
instalados são capazes de suportar. Ele fecha um curto circuito entre fase e
terra desviando a corrente para o sistema de aterramento.
No sistema fotovoltaico deve-se ter pelo menos um DPS entre os módulos fotovoltaico e o inversor, e pelo menos um DPS entre o inversor e a rede elétrica. Dessa forma você protege tanto descargas provenientes da corrente contínua (que vem dos módulos), quanto da corrente alternada (que sai do inversor, e também vem da rede elétrica). Veja o esquema abaixo para entender.
Imagem 2: Esquema de DPS e malha de aterramento. Fonte: adaptado de Clamper.
Alguns inversores podem vir com o
DPS do fotovoltaico (DPS FV) integrado. É o caso de inversores de potência
acima de 10 kWp da marca ABB, que a Ecoa Energias Renováveis comercializa.
Neste caso o inversor já possui proteção interna que faz a função do DPS FV.
Em alguns sistemas fotovoltaicos
o DPS FV também pode vir acoplado a String Box (equipamento que recebe todo o
arranjo, cabeamento, dos módulos fotovoltaicos).
Em grandes usinas solares
fotovoltaicas o equipamento que recebe o arranjo dos módulos é chamado de
String Combiner, ele também pode vir com DPS do fotovoltaico já integrado.
No esquema, também mostramos o
DPS do quadro medidor, que é obrigatório por norma independente do
estabelecimento possuir ou não fotovoltaico.
Existem diversos modelos e
classes de DPS que são comercializados, apenas um profissional habilitado
poderá dimensionar a proteção mais adequada para seu sistema fotovoltaico.
3. Para-raios:
Assim como os outros equipamentos
de proteção, a função do para-raios é direcionar o excesso de descargas
elétrica até o solo através da malha de aterramento. A diferença é que ele
funciona de forma a atrair diretamente para si as cargas elétricas que cairiam
sobre os equipamentos ou a edificação, evitando o impacto direto.
Um ponto relevante é tomar muito
cuidado com o posicionamento destes equipamentos, para gerarem o mínimo de
sombra possível nos módulos fotovoltaicos.
Imagem 3: para-raios em usina solar fotovoltaica.
Vale ressaltar que o uso de
para-raios é mais comum em usinas de grande porte situadas em regiões onde a
densidade de descargas elétricas é muito alta.
3. Outros dispositivos
Ainda podem existir outros
dispositivos para ajudar a mitigar riscos e danos ocasionados por descargas
elétricas. Se a planta fotovoltaica possui uma operação em larga escala, onde
manutenções preventivas são mais comuns, pode ser necessário instalar sistemas de
detecção e alertas de raios. Estes se enquadram na norma “NBR 16785:2019 Proteção
contra descargas atmosféricas – Sistemas de alerta de tempestades
elétricas”.
O objetivo destes sistemas de
aviso é principalmente preservar a vida humana. Geralmente as grandes usinas
fotovoltaicas são em locais abertos e pode ser necessário deslocar funcionários
e outras pessoas que estejam na área para áreas abrigadas durante uma
tempestade.
Diferenças mais comuns entre grandes usinas fotovoltaicas e projetos residenciais
O quanto uma usina gera de
energia solar fotovoltaica está diretamente ligado, entre outros fatores, a
área de captação da radiação solar, ou seja, a área dos módulos fotovoltaicos.
Quanto maior a área da usina, de forma generalista, mais suscetível a descargas
atmosféricas a usina estará.
Quando falamos de sistemas residenciais geralmente a instalação do sistema fotovoltaico acontece em estruturas já previamente existentes. Nestes casos um profissional habilitado deve analisar a proteção contra descargas atmosféricas já existente na edificação e projetar medidas adicionais que funcionaram em conjunto após o sistema instalado.
No geral, a malha de aterramento
de sistemas fotovoltaicos para residências é conectada diretamente na malha de
aterramento já existente. Lembrando que um profissional habilitado deve validar
se a malha existente tem condições de receber essa conexão. Além disso, é
necessário o uso de DPS antes e depois do inversor fotovoltaico, conforme
descrevemos no item 2. Já o uso de para-raios em sistemas fotovoltaicos
residências é extremamente raro, já que a possibilidade de o sistema receber
uma descarga direta é muito baixa.
Em se tratando de grandes usinas
os cuidados devem ser redobrados. Geralmente são localizadas em terrenos
descampados, muitas vezes em áreas agrícolas que podem possuir maior incidência
de descargas atmosféricas. Nestes casos a usina terá sua própria malha de
aterramento e pode ser necessário uso de para-raios, e, também de sistemas de
alerta e avisos de tempestades.
Independente do tamanho da usina
fotovoltaica uma boa prática é utilizar a própria estrutura metálica da usina
para levar hastes de aterramento até o solo, ajudando a dissipar sobrecargas
elétricas.
Análise de custo dos sistemas de proteção versus possíveis danos ao sistema
Em todo o projeto de sistema de
proteção contra descargas atmosféricas é necessário avaliar a relação entre o
custo da proteção em relação as possíveis perdas com ou sem as medidas
protetivas.
Por isso, não é comum vermos
para-raios em sistemas residências, por exemplo. A probabilidade de um raio
cair em um sistema residencial é tão pequena que não vale o investimento neste
tipo de sistema protetivo. O que temos que garantir sempre é eliminar o risco
de perda de vida humana.
Já para usinas maiores, como o
custo de todo o projeto em si já é mais elevado, pode fazer sentido a
instalação até mesmo de medidas preventivas adicionais as estipuladas por
norma.
Conclusão e o que exigir de empresas que instalam sistemas fotovoltaicos
Alguns itens relevantes não foram
tratados especificamente neste texto. Como por exemplo, tipo de cabeamento,
infraestrutura elétrica, marca e modelo de equipamentos utilizados na
instalação do sistema fotovoltaico de forma geral.
Para mitigar ao máximo os riscos
de danos por descargas elétricas, além de dimensionar um correto sistema
preventivo, todos os itens do sistema fotovoltaico devem ser de boa qualidade,
com certificados que comprovem sua eficiência e segurança. Uma boa instalação
dos componentes também é de extrema importância. De nada adianta ter sistemas
de proteção, se existirem cabos mal conectados, por exemplo.
Além disso, como já comentamos,
todo o entorno do sistema e estruturas pré-existentes no local e em suas
proximidades devem ser considerados. A localização do sistema também é um item
de extrema importância, cada região do país possui densidades diferentes de
descargas atmosféricas e de forma especifica o local pode ter algo que “atraia”
maior quantidade de raios, como ser próximo a grandes colinas ou em áreas
descampadas.
Como cada projeto é único e
específico é necessário ter ao lado, profissionais habilitados e experientes.
Antes de fechar negócio questione a empresa com relação ao corpo técnico, se
existem engenheiros eletricistas e outros profissionais capacitados. Exija o
registro do profissional no CONFEA/CREA.
Pergunte sobre as medidas
preventivas dos equipamentos e do sistema fotovoltaico. Exija certificados dos
equipamentos e também um documento que comprove que a instalação foi checada e
está conforme especificada em projeto.
Um bom projetista, vai além de
respeitar normas técnicas, ele deve ter o discernimento de avaliar todas as
possibilidades independente se previstas por norma ou não.
Se precisar de profissionais habilitados para desenvolver seu projeto, entre em contato com a Ecoa Energias Renováveis, clicando AQUI.
Inversor solar fotovoltaico: modelos e suas diferenças!
Um sistema solar fotovoltaico é composto principalmente por módulos fotovoltaicos, inversor solar fotovoltaico, estrutura de fixação dos módulos e material elétrico. O inversor é um dos equipamentos mais importantes, isoladamente é a peça mais cara do sistema e funciona como se fosse o cérebro do sistema fotovoltaico.
O que é um inversor solar fotovoltaico?
Os módulos fotovoltaicos recebem radiação solar e geram uma corrente contínua de energia elétrica. Portanto, o inversor solar fotovoltaico é o equipamento responsável por transformar essa corrente contínua em alternada, possibilitando seu uso na rede elétrica. Também é o inversor que limita a potência de saída do sistema.
Onde o inversor solar fotovoltaico é instalado?
Cada projeto possui seus diferencias, então cabe ao projetista definir o melhor lugar para colocar o inversor fotovoltaico. O equipamento deve ficar entre os módulos fotovoltaicos e quadro geral elétrico do estabelecimento. Questões como distâncias entre os equipamentos devem ser analisadas, para otimizar o máximo possível também os gastos com cabeamento elétrico, por exemplo.
Os inversores de melhor qualidade no mercado possuem nível de proteção IP65, o que quer dizer que o equipamento é à prova de poeira e protegido contra jatos de água. Mas, mesmo assim, é indicado sua instalação em local protegido do sol e da chuva, para aumentar a vida útil do equipamento.
Em projetos maiores que exigem inversores mais robustos, pode ser necessário ter uma sala como uma central de inversores. É importante informar que pequenos inversores geram pouquíssimo ruído, já inversores maiores podem gerar um ruído maior. Então, também é aconselhável manter o equipamento distante de salas ou quartos onde o silêncio total seja necessário durante o dia.
O local de instalação também irá variar principalmente conforme modelo do inversor. Iremos abordar este tema nos próximos tópicos.
Modelos de inversor fotovoltaicos:
Conforme modelo do sistema solar fotovoltaico, os inversores se enquadram em três tipos:
Grid-tie ou On-grid: é um inversor para sistemas fotovoltaicos conectado à rede. Ou seja, não servem para sistemas movidos a bateira. São os mais utilizados do mercado, visto que é o modelo de sistema com maior adesão devido ao seu custo-benefício. Programados para desligarem automaticamente, em casos de queda ou instabilidade mais significativa de energia.
Off-grid: é um inversor desenvolvido para sistemas movidos a bateria. É o modelo de sistema fotovoltaico usado em áreas isoladas onde não chega energia elétrica da concessionária.
Híbridos: são equipamentos que funcionam para sistemas off-grid em simultaneidade com on-grid. Ou seja, ele possui tanto conexão a um banco de baterias, quanto à rede elétrica. O modelo é interessante, mas infelizmente ainda possui um custo muito elevado de aquisição em relação as outras soluções, bem como sua homologação pelas concessionárias de energia são mais restritas.
A ECOA não oferece soluções para inversores off-grid ou híbridos, sendo nosso foco de atuação somente os inversores on-grid.
Inversor solar fotovoltaico grid-tie
Como este tipo de inversor fotovoltaico é o mais utilizado em todo o mundo, e também é o modelo comercializado pela Ecoa Energias Renováveis, vamos abordar os modelos de inversores existentes que são do tipo grid-tie, conectados à rede.
Inversor solar string: é o modelo de inversor mais usado em residências, comércios e indústrias. Representa cerca de 50% de toda a comercialização de inversores do mundo. Conforme tamanho da instalação pode haver mais de um inversor string. O termo string se refere a fileiras de módulos fotovoltaicos. Cada uma das fileiras é, comumente, chamada de string.
Micro-inversor solar: é um modelo dimensionado para atender módulos fotovoltaicos de forma individual. Então, diferente do inversor string, cada módulo possui um inversor, ou ele pode atender diversos módulos, porém todos com entradas individuais e não em fileiras como o de string.
Inversor solar central: são basicamente inversores string de alta potência. Não existe uma definição que fala a partir de qual tamanho um inversor string é considerado um inversor central. Mas basicamente é um termo mais utilizado para grandes usinas solares, com inversores a partir de 1 MW.
Principais diferenças entre o inversor string e o micro-inversor
Conforme comentamos, em sistemas com inversor string, os
painéis fotovoltaicos são ligados em série, sendo depois ligados através de
cabos de corrente contínua ao inversor string. Já nos micro-inversores os
módulos possuem saídas individualizadas.
Outra diferença importante é que os micro-inversores são
instalados junto aos módulos fotovoltaicos, que ficam geralmente no telhado.
Enquanto o inversor string é instalado em parede.
Para exemplificar o que falamos, seguem imagens abaixo.
Imagem 1: diferenças no arranjo entre micro-inversores e inversor string.
Não existe entre estes dois modelos um que seja melhor e outro pior. Isso irá depender das características de cada projeto e o quanto você está disposto a investir. Ambos possuem a mesma função no sistema. Mas, quais são as vantagens e desvantagens de cada um deles?
Micro-inversor
Vantagens: permite analisar a geração de energia dos módulos de forma isolada. A produção de energia também é por módulo e não por string. Então, em caso de apenas um módulo estar com sombra, somente este módulo terá sua geração prejudicada.
Desvantagens: mais caros que os inversores string quando comparados a mesma potência de sistema. Geralmente, são instalados em telhados, junto aos módulos, e se acaso for necessário manutenção o acesso pode ser mais dificultoso. Desse modo, por serem mais novos no mercado, não possuem muitas marcas disponíveis com aprovação do Inmetro no Brasil.
Inversor string
Vantagens: sua instalação é feita em local de fácil acesso. São mais baratos em comparação a mesma potência de sistema do que micro-inversores. Possuem modelos e marcas mais diversificados no mercado, sendo os mais utilizados.
Desvantagens: não é possível analisar a geração de energia por módulo, apenas por string (fileiras de módulos). Se um módulo sofre incidência de sombra, os módulos ligados na string também são prejudicados.
O que considerar na hora de escolher um inversor fotovoltaico?
Comentamos que o melhor inversor varia de acordo com certas especificidades de projeto. No geral micro-inversores podem ser uma boa opção em telhados com muito sombreamento, ou com diferentes angulações e ainda em sistemas menores de 1,5 kWp. Então suas características o tornam mais viáveis e populares em residências de baixo consumo. Em grandes projetos onde dispomos de boa área para trabalhar a disposição de módulos e livre de sombras, a escolha geralmente mais viável são inversores string.
O melhor é ter profissionais capacitados para avaliar o seu
projeto em específico. Não temos como generalizar essa escolha. Como já falamos
em outros posts, não existe receita de bolo na hora de dimensionar e escolher os
equipamentos para seu projeto.
Em suma, o importante é garantir que você está escolhendo uma marca e parceiros com eficiência comprovada e com grande confiabilidade.
Fabricantes de inversores solares fotovoltaicos
Algumas marcas aparecem como referência no mercado mundial. Já que temos algumas variações da escolha da marca quanto ao tamanho do sistema e também a localização. Assim, algumas marcas são mais populares em alguns países, enquanto perdem mercado em outros. No entanto, existem marcas mais focadas em grandes usinas, e outras com foco mais em inversores de menor potência.
Mas os grandes nomes de fabricantes como ABB/FIMER, Fronius, SMA e Sungrow já possuem solidez no mercado e geralmente aparecem entre as cinco marcas mais utilizadas no mundo todo.
A Ecoa Energias Renováveis comercializa inversores fotovoltaicos string da marca ABB/FIMER. A empresa europeia FIMER está no mercado de inversores desde 1983. Ela adquiriu a divisão de inversores da ABB em 2019. Assim, em agosto deste ano, a conclusão da venda desta divisão foi oficialmente finalizada e a FIMER se tornou com isso aquarta maior fabricante de inversores solares do mundo.
O foco da FIMER é investir cada vez mais em novas tecnologias, dessa forma, trazendo inovação ao mercado. Para conhecer mais sobre a fusão entre ABB e FIMER acesse nosso post sobre o assunto clicando AQUI.
Para saber mais sobre energia solar fotovoltaica fale com nossos especialistas por AQUI.
O inversor com >30% de sua capacidade ajuda a dissipar a energia reativa para não ser contabilizada pela concessionária e cobrar na fatura. (On Grid).
Ficaria até melhor para um pequeno acréscimo de módulos ao longo dos elétricos novos que por ventura a casa adicionar!
O inversor com >30% de sua capacidade ajuda a dissipar a energia reativa para não ser contabilizada pela concessionária e cobrar na fatura. (On Grid).
Ficaria até melhor para um pequeno acréscimo de módulos ao longo dos elétricos novos que por ventura a casa adicionar!
Estou certo!??🇧🇷🥇😂