Inversor solar: tipos, tamanhos e funcionalidades.

O inversor solar desempenha um papel crucial nos sistemas fotovoltaicos, sendo essencial para garantir que a energia gerada pelos módulos fotovoltaicos possa ser utilizada em residências e estabelecimentos comerciais.

O que é e como funciona um inversor solar?

O inversor solar é um dispositivo que funciona como um conversor, onde converte a energia gerada pelos painéis solares, em energia elétrica em si, a energia que é possível de ser utilizada nas residências e estabelecimentos comerciais. 

Para entendermos a sua importância, é necessário compreender que os painéis solares geram energia elétrica em corrente contínua (CC ou DC), ou seja, uma corrente que flui em uma direção constante sem mudar de sentido. No entanto, a eletricidade que chega às tomadas de nossas casas é em corrente alternada (CA ou AC), devido à sua eficiência na transmissão e às menores perdas durante o transporte.

É aí que entra o papel do inversor. Este equipamento é responsável por converter a corrente contínua gerada pelos painéis solares em corrente alternada. Essa conversão é necessária porque os aparelhos eletrônicos e as redes elétricas convencionais operam em corrente alternada.

Entenda um pouco mais sobre a importância de um inversor solar.

Tipos de inversores solares

Inversor String

O inversor string é o tipo mais comum e amplamente utilizado em sistemas fotovoltaicos residenciais, comerciais e industriais. Ele opera conectando vários painéis solares em série (ou “string”) e convertendo a energia produzida por eles em corrente alternada.

Os inversores string são conhecidos por sua eficiência e capacidade de lidar com grandes quantidades de energia, tornando-os ideais para aplicações de grande porte, inclusive para o agronegócio. 

Inversor Off-Grid

Os inversores off-grid são projetados para sistemas isolados da rede elétrica, como residências remotas, fazendas ou locais onde não há acesso à eletricidade da rede. Eles convertem a energia armazenada em baterias (gerada por painéis solares ou outras fontes renováveis) em corrente alternada para alimentar dispositivos elétricos.

Os inversores off-grid são essenciais para fornecer energia confiável em locais remotos ou durante falhas na rede elétrica.

Inversor Híbrido

Os inversores híbridos combinam as funcionalidades dos inversores on-grid (conectados à rede elétrica) e off-grid (para sistemas isolados). Eles podem operar em modo de rede (quando a energia solar não é suficiente) e em modo off-grid (quando não há energia da rede disponível), oferecendo um fornecimento de energia estável e confiável em todas as condições.

Os inversores híbridos são ideais para residências e empresas que desejam maximizar a autonomia energética e reduzir os custos com energia elétrica.

Microinversor

Os microinversores são instalados individualmente em cada painel solar, em oposição aos inversores convencionais que são conectados a vários painéis. Isso permite um controle mais preciso da produção de energia e reduz perdas devido a sombreamento ou mau funcionamento de um único painel.

Os microinversores são ideais para sistemas residenciais ou comerciais de pequeno porte, oferecendo maior eficiência e durabilidade. Entenda um pouco mais sobre energia fotovoltaica residencial.

Um dos Microinversores utilizado pela Reevisa é o IQ8 Series Microinverter, da marca Enphase, o melhor equipamento disponível atualmente no mercado. De altíssima segurança, tecnologia e inteligência, tem dispositivos que eliminam os riscos de incêndio, e capacidade de atualização automática.

Onde se instala o inversor solar?

Nas residências, o inversor de energia solar é geralmente posicionado próximo ao quadro de distribuição elétrica, preferencialmente em um local protegido da exposição direta ao sol, calor e umidade. Já em instalações comerciais e industriais de pequeno porte, conhecidas como mini usinas de geração distribuída, pode ser necessário alocar uma sala exclusiva para esses equipamentos, uma vez que os inversores solares comerciais tendem a ser maiores e ocupar mais espaço físico.

Nas usinas de solo, a Reevisa constrói uma “cabine” de proteção para o inversor, feita de concreto, com portão e cadeado, que além de proteger dos agentes externos já citados, também oferece maior segurança contra furtos. As fotos abaixo são de projetos já finalizados.

Como escolher o inversor solar ideal?

Dois fatores fundamentais devem ser considerados: confiabilidade e eficiência. Quanto maior a eficiência do inversor solar, mais energia gerada pelos painéis fotovoltaicos é aproveitada em sua casa ou empresa. Além disso, a confiabilidade é crucial, pois um inversor confiável reduz o risco de problemas futuros.

Se houver a necessidade de priorizar entre os dois aspectos, recomenda-se optar pela confiabilidade. É preferível aceitar uma leve perda na eficiência energética (1%, 2% ou 3%) do que enfrentar possíveis complicações devido a falhas no inversor (apesar de improváveis, são situações que podem ocorrer com inversores de baixa qualidade). Escolha boas marcas presentes no mercado, que entregaram segurança e a eficiência ideal.

Todos os inversores utilizados pela Reevisa são de marcas selecionadas, altamente confiáveis, seguras e eficientes. Além da Enphase, já citada anteriormente, trabalhamos com os inversores trifásicos da SolarEdge, com os inversores da GoodWe, SOLIS, e da renomada Sungrow, eleita por quatro anos consecutivos a de maior bancabilidade no mundo, e também com outras marcas de autoridade e respeito no mercado de energia solar.

Principais Funções do Inversor Solar

Proteção e Segurança

Os inversores solares, especialmente os do tipo On-grid, devem obedecer a uma série de funções de proteção para garantir a segurança, confiabilidade e eficiência dos sistemas fotovoltaicos. As principais funções de proteção que um inversor solar deve incluir são:

Anti-ilhamento: Esta função desliga rapidamente o inversor da rede elétrica em caso de interrupção de energia, evitando acidentes durante a reconexão à rede e garantindo a segurança dos operadores durante a manutenção.

Proteção Contra Polaridade Reversa: Garante que o inversor seja protegido contra conexões incorretas de polaridade, prevenindo danos aos equipamentos.

Resistência a Chamas e Altas Temperaturas: Os inversores devem ser projetados para suportar altas temperaturas e possuir resistência a chamas para garantir a segurança em caso de superaquecimento.

Proteção e Monitoramento do Isolamento: Monitora e protege o isolamento do sistema, garantindo a segurança elétrica do ambiente.

Proteção Contra Surtos e Sobrecarga: Protege o sistema contra picos de tensão e corrente, além de prevenir sobrecargas na entrada e saída do inversor.

Função de Sincronismo e Controle de Corrente: Além das funções de proteção, os inversores também possuem sistemas de sincronismo e controle de corrente. Esses sistemas ajustam a energia injetada na rede para garantir que ela esteja em conformidade com as características da energia das linhas de distribuição. Caso a corrente varie além dos padrões estabelecidos, o inversor é programado para interromper sua operação em até 0,1 segundos e enviar um alerta para o monitoramento.

Função MPPT (Maximum Power Point Tracking): A função MPPT é uma das mais cruciais nos inversores solares. Ela permite que o inversor rastreie constantemente a mudança do ponto de maior potência de um arranjo fotovoltaico, garantindo que a potência de saída máxima dos módulos seja alcançada. Em resumo, o MPPT otimiza a relação entre a corrente e a tensão do arranjo fotovoltaico de acordo com as condições ambientais e operacionais, assegurando que o sistema opere sempre no ponto de máxima potência. Isso é essencial para garantir a eficiência e o desempenho ideal do sistema solar, especialmente considerando as variações na radiação solar ao longo do dia.

Função MLPE (Module-Level Power Electronics): A função MLPE refere-se a uma tecnologia que permite o monitoramento e o controle individualizado do desempenho de cada painel solar em um sistema fotovoltaico. Em sistemas tradicionais, vários painéis solares são conectados em série, o que significa que o desempenho de todo o conjunto é afetado pela sombra, sujeira ou mau funcionamento de apenas um único painel. No entanto, com a função MLPE, cada painel é equipado com eletrônicos de potência dedicados, como microinversores ou otimizadores de potência, que otimizam a saída de energia de cada painel, independentemente das condições dos demais. Isso resulta em um aumento geral da eficiência e da produção de energia do sistema fotovoltaico, especialmente em situações de sombreamento parcial ou desigualdade de condições de iluminação entre os painéis.

Dimensionamento e tamanhos de inversores 

No dimensionamento do inversor solar, é essencial considerar uma variedade de aspectos importantes. Antes de selecionar o inversor solar adequado, é crucial atentar para o seguinte:

• Observar os limites de entrada, tanto em termos de tensão quanto de corrente, estabelecidos pelo inversor.
• Escolher um inversor com tensão de saída compatível com a rede elétrica (ou utilizar um transformador, se necessário).
• Verificar se o número de fases do inversor corresponde ou é superior ao número de fases da rede elétrica. Geralmente, inversores com potência inferior a 10 kW são indicados para redes monofásicas e bifásicas, enquanto aqueles com potência superior a 10 kW são mais adequados para redes trifásicas.
• Determinar o número necessário de MPPTs (Maximum Power Point Trackers), de acordo com as características do sistema fotovoltaico.
• Avaliar o nível de proteção contra água e poeira, conforme indicado pelo índice de proteção IP. Para locais expostos, é recomendável um índice de proteção a partir de 55.

Comparativo de tamanhos 

Os inversores solares estão disponíveis em uma variedade de tamanhos para atender às diferentes necessidades e escalas de instalações fotovoltaicas. A escolha do tamanho do inversor depende de vários fatores, incluindo a capacidade do sistema fotovoltaico, o número de painéis solares, a demanda de energia do local e as características específicas da instalação.

Os tamanhos dos inversores são geralmente categorizados com base em sua potência de saída, medida em watts (W) ou quilowatts (kW). Usando o exemplo dos inversores da Sungrow, fizemos um comparativo entre inversores destinados às residências, empresas, indústrias e agronegócios.

Na Reevisa, valorizamos a individualidade de cada projeto e reconhecemos a importância de selecionar o inversor solar ideal para atender às necessidades específicas de cada instalação. 

Nossa equipe especializada considera meticulosamente todas as características do projeto, incluindo o tamanho disponível, a capacidade do sistema fotovoltaico, as exigências de energia e as condições ambientais locais. 

Com um foco detalhado e personalizado, garantimos que cada inversor selecionado seja perfeitamente adequado ao seu ambiente e contribua para um desempenho ótimo e confiável do sistema fotovoltaico. Ao optar pela Reevisa, você pode confiar em nossa expertise e compromisso em fornecer soluções de energia solar sob medida que atendam às suas necessidades específicas com excelência.

Até breve!