inversor solar fotovoltaico
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Inversor Solar Fotovoltaico: O Que é, Como Funciona e Quais os Tipos

18/4/2022

Com o aumento do interesse por fontes de energia renovável em todo o mundo, a demanda por sistemas solares fotovoltaicos também atingiu seus maiores níveis nos últimos tempos. A capacidade do sol de abastecer uma casa inteira é um grande benefício para o meio ambiente e para o bolso, e isso deve ser aproveitado ao máximo, justamente por essa energia ser tão abundante.

Quando se trata de sistemas solares fotovoltaicos, você sabe quais seus componentes? Aqui no nosso blog já explicamos tudo a respeito de como funciona a energia solar fotovoltaica e quais as suas vantagens e desvantagens.

No post de hoje falaremos sobre:

  • O que é um inversor solar e como ele funciona;
  • Tipos de Inversores Fotovoltaicos
  • Inversor Autônomo (Off-Grid): como funciona?
  • Inversor Interativo (On-Grid)
  • Inversor Central
  • Inversor Híbrido
  • Inversor de String
  • Micro Inversor

Vamos relembrar os componentes do sistema antes de começar?

Os sistemas fotovoltaicos consistem em:

  • Painéis fotovoltaicos;
  • Inversor solar
  • Medidor

Considerando a importância e os benefícios dos equipamentos fotovoltaicos para todos, vamos esclarecer a seguir mais detalhes sobre os inversores, como funcionam e o qual sua utilização.

O Que é um Inversor Solar e Como Funciona?

O inversor solar é uma das partes mais importantes em um sistema de energia solar. Ele funciona convertendo a corrente contínua, ou CC, que vem dos painéis solares para corrente alternada de 120V/240V, também conhecida como CA. Todos os equipamentos em sua casa funcionam em CA, não em CC, e é por isso que o inversor é crucial para o sistema fotovoltaico.

Tecnicamente falando, a luz solar atinge os painéis fotovoltaicos, que normalmente são compostos por camadas de material semicondutor de silício cristalino. Essas camadas são positivas e negativas, conectadas por uma junção. Quando a luz solar atingem  as camadas semicondutoras, elas absorvem a luz e enviam a energia para a célula fotovoltaica. Essa energia circula e move elétrons entre as camadas positiva e negativa, produzindo a corrente elétrica conhecida como corrente contínua. Uma vez gerada essa energia, ela pode ser armazenada em uma bateria ou enviada diretamente ao inversor para ser convertida em corrente alternada, e isso vai depender do tipo de sistema que você possui.

Agora que você sabe o que é um inversor solar e como ele funciona, vamos explorar os diferentes tipos disponíveis.

Tipos de Inversores Fotovoltaicos

Existem dois tipos básicos de inversores fotovoltaicos, que diferem na maneira como lidam com a energia elétrica.

O primeiro tipo não transforma a corrente contínua (CC) dos painéis solares em corrente alternada (CA), mas fornece energia elétrica aos dispositivos de consumo por meio de corrente contínua (CC). Isso é chamado de inversor monofásico. O segundo tipo transforma a energia solar em corrente alternada e, em seguida, fornece eletricidade aos dispositivos de consumo por meio de corrente alternada, conhecido por inversor bifásico.

Inversor Autônomo (Off-Grid): como funciona?

Os inversores off-grid são usados como fonte de alimentação autônoma em áreas remotas que não têm acesso a uma rede elétrica, ou como backup de emergência para áreas que são conectadas à rede. Eles são normalmente utilizados em locais onde a única fonte de energia viável é renovável, como a solar.

O inversor autônomo é capaz de coletar energia diretamente do banco de baterias e gera um sinal elétrico de corrente alternada, que entrega diretamente aos dispositivos para consumo em sua casa. Eles não podem ser conectados à corrente alternada, e por isso não podem ser instalados em sistemas On-Grid.

Inversor Interativo (On-Grid)

O inversor On-Grid foi especialmente projetado para utilização em sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica. Com esse equipamento, a eletricidade em corrente contínua produzida nos painéis solares é convertida em corrente alternada para abastecer sua casa ou empresa.

Esse sistema atua na produção de energia e também abastece a rede na qual está conectado. Dessa forma, você pode aproveitar a energia gerada pelos painéis solares durante o dia,  enquanto utiliza à noite a energia fornecida pela concessionária. Além disso, a energia excedente pode ser injetada de volta na rede elétrica, reduzindo até 95% o valor da conta de luz,

Os inversores interativos são capazes de fornecer a corrente alternada sem falhas, bem como detectar qualquer problema que apareça na rede. Por exemplo, eles devem ser capazes de detectar flutuações repentinas de tensão ou interrupção do amplificador. Um inversor conectado à rede deve desligar automaticamente quando a tensão cai e, dessa forma, evitar problemas de manutenção.

Existem alguns tipos diferentes de inversores On-grid, cada um com seus benefícios:

Inversor Central

O inversor central é enorme e costuma ser usado em sistemas que exigem centenas de quilowatts (ou até megawatts) de energia. Este tipo não é para uso residencial e é se assemelha a um gabinete de metal, cada um capaz de lidar com 500 quilowatts de energia. Eles geralmente são usados comercialmente para instalações de grande escala ou em fazendas solares.

Inversor Híbrido

Um inversor híbrido é um inversor inteligente que pode armazenar o excesso de energia solar em um sistema de bateria para uso próprio. Os inversores híbridos funcionam como um inversor solar comum, mas podem operar em vários modos diferentes dependendo da aplicação, incluindo o modo de backup de bateria, que fornece um nível limitado de energia de backup em caso de apagão. A maioria dos inversores híbridos também pode operar sem bateria e funcionar como um inversor solar grid-tie, enviando excesso de energia solar para a rede elétrica, colaborando com uma economia de até 95% na conta de luz.

Ter todos os principais recursos de armazenamento solar e de bateria em um inversor “plug-and-play” simples significa que os inversores híbridos geralmente têm um custo muito menor e são mais fáceis de instalar em comparação com sistemas de armazenamento de bateria mais complexos, que geralmente exigem vários inversores. No entanto, eles têm várias limitações e não são recomendados para sistemas solares fora da rede. Apenas alguns inversores híbridos especiais têm a capacidade de iniciar e executar uma fonte de energia de backup, se necessário.

Os inversores híbridos são uma opção muito acessível para residências de médio porte que desejam ser mais autossuficientes usando energia solar e baterias, mas não pretendem se desconectar da rede e não sofrem interrupções frequentes de energia.

Inversor de String

Nesse tópico temos o inversor "convencional", ou inversor string (de corda). Esta é a opção mais comum para uso residencial, normalmente exigindo apenas 1 inversor de string por instalação solar. Eles são chamados de "strings". porque eles são normalmente ligados em série, como um circuito elétrico.

Os inversores String são uma solução eficaz e acessível para muitas instalações solares. Os sistemas de painéis solares mais adequados para inversores de string são os que têm pouco ou nenhum sombreamento e painéis que estão em dois ou menos planos de telhado separados.

Um inversor de string tem energia suficiente para operar uma carga de 1000 W CA e produz até 500 W de energia CC. Portanto, para cada 200 watts de painéis solares, você precisaria de duas cordas ou uma corda por 100 watts de painéis solares. Esta é a opção mais comum para uso residencial e a opção mais popular para uso comercial. O inversor converte a energia CC dos painéis solares em energia CA para que você possa usá-la em sua casa ou empresa. Ele também carrega a bateria durante dias nublados e pode operar um gerador durante apagões.

Micro Inversor

Por último, mas não menos importante, encontramos os microinversores. Como o nome sugere, os micro-inversores são super pequenos (aproximadamente do tamanho de um livro) e a proporção de painéis solares para microinversores em um equipamento solar é de 1:1, ou seja, um microinversor para cada painel fotovoltaico.

A principal vantagem dos microinversores é que cada painel é monitorado e otimizado individualmente para gerar a máxima potência. Os painéis solares podem gerar diferentes quantidades de energia devido a vários motivos, como sombreamento, sujeira e incompatibilidade. Em uma instalação de string padrão, os painéis são ligados em série e a potência de saída de toda a string pode ser bastante reduzida por um único painel com baixo desempenho, sombreado ou sujo. No entanto, o uso de microinversores pode ajudar a evitar esses problemas.

A escolha do inversor solar adequado vai depender das recomendações do profissional e ao tipo de tecnologia que você desejar.

A melhor maneira de garantir que seu sistema de inversor solar seja dimensionado e instalado adequadamente é trabalhar com uma equipe solar qualificada como a ESG Power.

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Redação: Amanda Paiva