MICROINVERSOR SOLAR: O QUE É MICRO INVERSOR

QUER SABER TUDO SOBRE MICROINVERSOR? VEJA TAMBÉM

• Saiba escolher o melhor Microinversor Solar 
• O que são MPPT e MLPE
• Integração Microinversor e Inversor Híbrido 
• Conheça o Microinversor Deye 

Em caso de sombreamento, painéis solares ligados a microinversores têm melhor rendimento (Crédito da Imagem: NeoSolar)

Tratar as placas solares fotovoltaicas de forma independente (e não como uma grande série, como o inversor string faz), traz diversos benefícios que tornam os microinversores solução ideal para diversos projetos — de pequeno, médio ou até grande porte.

Com a utilização desses equipamentos de alta tecnologia, um sistema fotovoltaico pode ter um melhor custo-benefício, ampliar o aproveitamento do potencial energético, ser mais flexível para ampliação e até mesmo se tornar mais seguro, entre outras vantagens.

Confira, abaixo, algumas características importantes que você deve conhecer antes de comprar um microinversor solar.

A principal função do microinversor é converter a energia produzida pelas placas solares fotovoltaicas de Corrente Contínua (CC) para Corrente Alternada (CA), idêntica àquela que usamos em casa.

Microinversor converte a energia gerada pelas placas solares de corrente contínua [DC] para corrente alternada [AC](Crédito da Imagem: NeoSolar)

Isso é necessário para que o sistema de energia solar consiga injetar a energia elétrica apropriada na rede local e trabalhar de forma integrada a ela.

No caso dos microinversores, a principal diferença em relação ao inversor string é fazer isso de forma individual — em outras palavras: a energia de cada painel solar é transformada diretamente de CC em CA, antes de se juntar à energia dos outros painéis solares, trazendo uma série de vantagens.

Já o microinversor, como o próprio nome indica, é menor e tem potências inferiores que a maioria dos inversores string.

O que poucas pessoas sabem é que o conceito que originou o microinveror foi desenvolvido inicialmente com o objetivo de transformar os painéis solares em geradores de Corrente Alternada (CA).

Ou seja: a ideia era que cada painel já tivesse um micro inversor instalados em si — podendo, assim, enviar energia já em Corrente Alternada sem a necessidade de um inversor maior que centralizasse toda a operação. 

Por serem criados com esse objetivo, os microinversores foram produzidos com vida útil maior do que a dos inversores "comuns". Afinal, não faria sentido ter uma placa solar com vida útil de 30 anos ligada a um inversor com vida útil de 10.

Posteriormente, por uma questão de custo, foram desenvolvidos microinversores capazes de gerenciar 2 ou até 4 placas solares, que é o conceito mais comum no mercado atual.

Confira a diferença entre um Micro Inversor e um Inversor String

A diferença que mais chama atenção ao compararmos um inversor solar de string e um microinversor é o tamanho: o inversor string é maior e suporta potências mais altas em apenas um equipamento.

Os inversores string são maiores porque, normalmente, possuem potências superiores às dos microinversores, já que sua aplicação mais comum visa atender uma “string” (ou “série”) de painéis, composta por diversas placas solares fotovoltaicas.

Já o microinversor, como o próprio nome indica, é menor e tem potências inferiores que a maioria dos inversores string.

Conheça mais a fundo todas as diferenças entre o micro inversor e o inversor string.

Microinversor e Inversor String lado a lado (Crédito da Imagem: NeoSolar)

Microinversores podem ser muito mais vantajosos que inversores "comuns" em sistemas de energia solar. Listamos aqui algumas das principais vantagens em relação aos inversores string:

Com o microinversor as placas operam de forma mais "independente", já que não há um inversor sozinho controlando toda a série (e sim vários microinversores atuando sobre conjuntos de duas a quatro placas).

Dessa forma, sistemas com microinversores reduzem as perdas de rendimento quando há fatores prejudicando a geração de energia em algum painel — como sombreamento, fezes de animais, fissuras ou outros problemas. 

Isso acontece porque o microinversor atua sobre cada placa de modo "independente", de modo que o comprometimento de uma não prejudique o desempenho dos outros painéis. No caso dos inversores string, a situação é diferente: qualquer painel com perda de geração afetará a produção de energia de todo o sistema. 

Veja o exemplo abaixo:

Sombreamento com Microinversor

No sistema com microinversores essas duas placas terão geração de energia reduzida, mas o resto da série não será impactada. Já o sistema com um inversor "tradicional" tem todas as placas com rendimento inferior, entregando menos energia. 

A maneira como os MPPTs são utilizados é outro diferencial do microinversor em relação ao inversor string.

A sigla significa Maximum Power Point Tracking (Rastreamento do Ponto de Máxima Potência, em tradução livre) e representa os algoritmos dos inversores que identificam o ponto de máxima potência para o funcionamento dos painéis solares.

Clique aqui para saber melhor o que é MPPT

Essa tecnologia encontra as melhores condições na relação entre corrente e tensão, para que seja gerada energia de forma mais eficiente. Em um sistema com microinversores, o gerenciamento de MPPTs se dá de forma individualizada, enquanto os inversores string observam o conjunto das placas. 

A melhor distribuição de MPPTs faz com que o microinversor gere mais energia que o inversor string, especialmente em instalações com sombreamento, mau funcionamento ou perda de rendimento dos painéis. Entre aqui para saber mais.

Conheça o Microinversor Deye

Os microinversores também tendem a ser mais seguros, já que gerenciam as placas de forma individualizada. Por isso, em caso de curto ou outro problema, é possível desligar o painel danificado do sistema.

No caso dos inversores string, é necessária ainda a instalação da string-box, uma caixa de proteção obrigatória para a segurança, já que o sistema necessita de cabos que transportam a corrente em tensão elevada (até 1500V). 

Com o microinversor, a energia já sai como Corrente Alternada próxima da própria placa solar, com níveis de tensão baixos e seguros. Além disso, ele dispensa o uso da string-box e necessita de menos proteções que os inversores tradicionais, que são aparelhos mais complexos e trabalham com tensões mais altas.

Outra vantagem dos microinversores é que eles podem ser instalados em qualquer combinação de quantidade, modelo de painéis, orientação, inclinação e até potências.

A possibilidade de mudança de orientações e inclinações é um importante benefício, já que permite maior flexibilidade do projeto e facilita uma eventual expansão.

Quando trabalhamos com inversores string, precisamos que as diferentes placas conectadas estejam direcionadas na mesma orientação para produzir a tensão idêntica ou similar.

Não podemos, por exemplo, utilizar o mesmo inversor para painéis que estejam voltados para lados opostos ou inclinação distinta — uma condição que limita muito as possibilidades na hora da instalação. 

Crédito da Imagem: Tony Webster/ Enphase Energy Micro Inverter/ Flickr

Tanto os microinversores quanto os inversores string possuem sistemas de monitoramento remoto, uma funcionalidade primordial para acompanhar a produção e o retorno financeiro do sistema de energia solar.

No entanto, há uma grande diferença nesse quesito, uma vez que os microinversores monitoram cada painel individualmente, enquanto os inversores string conseguem monitorar apenas as strings completas. 

Com melhor monitoramento, consequentemente, a manutenção dos projetos também é mais simples com microinversores. Podemos facilmente identificar qual painel apresenta problemas e substituí-los, evitando que o sistema seja impactado por mais tempo (às vezes anos e anos no caso dos inversores string, por conta da dificuldade de identificar um problema específico).

Sobre as características físicas de cada equipamento, o microinversor é menor e mais leve, o que facilita no manuseio, transporte e instalação.

O inversor string possui uma estrutura maior e mais pesada, por isso necessita de um local destinado a ele no projeto, além de ser mais difícil de ser manuseado por uma só pessoa.

A durabilidade e a garantia são diferenciais que têm feito os microinversores ganharem espaço no mercado de energia solar: esses aparelhos têm de 10 a 15 anos de garantia e de 25 a 30 anos de vida útil (similar à do painel solar). Já o inversor tradicional string possui de 5 a 7 anos de garantia, dependendo do fabricante, e sua vida útil fica entre 10 e 15 anos.

Dessa forma, a ausência da necessidade de troca do inversor na metade do tempo de uso do painel compensa o investimento no microinversor. Isso pode reduzir o custo de manutenção no longo prazo e garantir melhor aproveitamento de energia por décadas.

Veja mais vantagens do microinversor na comparação com o inversor string.

Microinversores costumam ser uma excelente escolha para sistemas On Grid (Grid Tie), mas alguns possíveis pontos negativos devem ser lembrados:

• Custo Inicial mais Alto

Como geralmente não são comprados unitariamente (e sim em kits ou várias unidades), os microinversores costumam representar um investimento inicial maior do que o inversor string.

É Importante ressaltar, porém, que as vantagens de médio prazo costumam compensar essa diferença de preço no momento da compra. 

• Local da Instalação

Enquanto o inversor string pode ser instalado na parede de uma casa, em um local de fácil acesso, os microinversores devem necessariamente estar no telhado — exigindo que alguém suba para instalá-lo ou realizar alguma manutenção. 

Por outro lado, no entanto, há também vantagens na instalação dos microinversores:

Enquanto o microinversor pode ser colocado atrás de cada painel solar, simplificando a instalação e reduzindo custos com obras de infraestrutura, o inversor string precisa de um local específico destinado a ele na casa ou comércio.

Essa necessidade de uma obra pode acabar aumentando os gastos com a instalação do equipamento. Além disso, a utilização de microinversores também tende a beneficiar a estética dos projetos, tornando o sistema solar mais discreto.

Uma série de itens devem ser levados em consideração no momento de escolher um microinversor solar. Confira alguns exemplos:

Para saber mais sobre o que olhar na hora de escolher um micro inversor, confira o nosso artigo completo sobre o assunto.

 SAIBA MAIS SOBRE ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

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O microinversor, de forma geral, é mais caro do que um inversor string, mas oferece diversas vantagens que tornam o seu custo-benefício vantajoso a médio e longo prazo. Veja aqui diferenças entre microinversores e inversores string.

Entre os microinversores, também há diferenças de preço que devem ser levadas em conta na hora da compra, mas sempre considerando também os outros pontos de atenção listados aqui — como confiabilidade do fabricante, comunicação integrada, número de MPPTs e eficiência.

Ao adquirir um produto como esse, de longa durabilidade, é fundamental pensar no “payback” – ou seja, o quanto de economia podemos ter no futuro se escolhermos o melhor produto, que deverá gerar menos custos com manutenção e melhor aproveitamento de energia ao longo de décadas.

É importante destacar também que, assim como diversos outros produtos de energia solar, os microinversores estão ficando mais baratos ano a ano, com preços em queda conforme há avanço em suas tecnologias.

Veja preços e opções de Microinversores

Uma diferença importante dos microinversores está na instalação: enquanto o inversor solar string requer um local específico para ficar alocado e se conecta às placas solares por cabos, os microinversores são muito menores e podem ser alojados atrás dos próprios painéis.

Essa estrutura mais simples e que liga diretamente cada painel ao microinversor, torna dispensável a instalação de uma String-Box — um quadro de proteção que protege o sistema de produção de energia fotovoltaica para impedir acidentes elétricos, como curtos-circuitos, surtos elétricos e até mesmo choques ou incêndios.

• A String-Box

No caso dos inversores string, a String-Box é um item obrigatório para a segurança, já que o sistema necessita de cabos que transportam a corrente tensão elevada (até 1500V). Com o microinversor, por outro lado, a energia já sai como Corrente Alternada próxima da própria placa solar, com níveis de tensão baixos e seguros.

Essa característica gera economia (dispensa o projetista de comprar uma string-box CC) e maior segurança (evita os riscos de acidentes quando se trabalha com tensões CC mais elevadas).

Esquema simplificado de ligação de um Microinversor Solar

Conheça o Microinversor Deye

De forma geral, instalar microinversores é mais simples e seguro do que a instalação de inversores string, além de trazer um ganho importante em flexibilidade — o que está relacionado ao benefício do microinversor possuir MPPTs individuais e contar com os benefícios do conceito MLPE.

Explicaremos, abaixo, um pouco sobre esses conceitos, mas clique aqui se quiser saber mais sobre a importância de MPPT e MLPE nos microinversores.

• MPPTs dedicados a poucos módulos

MPPTs (sigla de “maximum power point tracking” — ou “rastreamento do ponto de máxima potência”) são algoritimos dos inversores que identificam o ponto de máxima potência para o funcionamento dos painéis solares (ou seja, a tecnologia encontra as melhores condições na relação entre corrente e tensão para que o sistema gere energia de forma mais eficiente).

Os microinversores dedicam um MPPT para cada um ou dois módulos, enquanto o inversor string pode ter um mesmo MPPT atuando para otimizar a energia de até 20 módulos fotovoltaicos. Naturalmente, quanto mais placas precisarem ser atendidas por um mesmo MPPT, menor será sua eficácia.

Uma consequência disso é que, no caso dos microinversores, a eventual falha de um painel não interfere no funcionamento dos outros (afinal, todos são “independentes” com seus próprios MPPTs). Já nos sistemas de inversores string a lógica é diferente: se uma placa estiver comprometida, todo o sistema terá o desempenho prejudicado.

• Situações de Sombreamento

O sombreamento é um desses problemas mais comuns. Imagine que um módulo de um sistema atendido por um inversor string tenha alguma obstrução que impeça a incidência de raios solares (como galhos de árvore, antenas ou chaminés). É uma situação que afetará o trabalho do sistema como um todo e o MPPT não será capaz de garantir a melhor utilização de cada placa fotovoltaica.

Com um microinversor, porém, cada módulo receberá um tratamento diferenciado para otimizar sua energia e o sombreamento de um deles terá um impacto restrito e muito menor na geração de energia do sistema.

Todo microinversor utiliza o conceito de MLPE (do inglês “Module-Level Power Electronics”), ou seja, possui funções para otimizar potência de painéis fotovoltaicos, aumentando o rendimento de energia (aplicando os benefícios do MPPT em cada módulo e não em todo o conjunto).

Confira Kits de Energia Solar com Microinversores

Os inversores string foram desenvolvidos para atender a “strings” de placas solares (ou “séries”, traduzindo o termo para o português). Logo, eles precisam estar conectados a várias placas solares ligadas entre si, que irão compartilhar um mesmo MPPT.

Isso limita as condições de instalação de um sistema fotovoltaico. Para que sejam atendidas pelo mesmo MPPT, as placas solares fotovoltaicas precisam ter a mesma orientação e inclinação (ou seja, devem fazer parte de um mesmo “plano” para garantir o bom funcionamento).

As “strings” (ou “séries”) de placas solares não poderão usufruir de um mesmo MPPT se estiverem em águas de um telhado residencial, por exemplo, com inclinações ou orientações diferentes.

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Esse problema é solucionado quando trabalhamos com microinversores, já que os MPPTs são individualizados e funcionam com máxima eficácia independentemente do posicionamento dos painéis, sem interferir nos outros.

Essa facilidade na instalação se repete quando queremos expandir um sistema. No caso dos inversores string, precisamos realizar um novo arranjo e providenciar um novo dimensionamento de um sistema fotovoltaico para ampliá-lo (uma obra que pode ser complexa).

Enquanto isso, expandir um sistema que conta com microinversores é muito simples. Como utilizam uma construção modularizada, basta adquirir novos microinversores, em quantidade equivalente ao novo número de placas solares que se deseja instalar.

Veja quanto custa um Microinversor

O tratamento individualizado de cada módulo solar, uma das principais características dos microinversores, também facilita bastante o monitoramento e a manutenção dos sistemas fotovoltaicos.

Enquanto no inversor comum, uma falha individual fica escondida pelo todo e pode levar anos até ser percebida, no caso dos microinversores essa falha ficará muito evidente quando uma placa solar tiver um desempenho diferente de outras.

Essa falha pode ser causada por um problema de instalação, como um cabo ou conector mal fixados, alguma problema de equipamentos — seja o painel solar ou o próprio microinversor — ou ainda uma ocorrência indesejada de sombreamento ou sujeira, como fezes de aves e folhas aderidas na superfície de um painel.

Com essa praticidade para detectar eventuais falhas, a manutenção dos projetos solares se torna mais simples, rápida e econômica.

Outro diferencial que tem feito os microinversores ganharem cada vez mais espaço no mercado de energia solar são a durabilidade e a garantia: esses aparelhos têm 10 a 15 anos de garantia e cerca de 25 a 30 anos de vida útil (similar à vida útil do painel solar), enquanto o inversor tradicional string possui de 5 a 7 anos de garantia, dependendo do fabricante, e sua vida útil fica entre 10 e 15 anos.

Ou seja, o microinversor tem vida útil cerca de duas vezes mais longa que um inversor tradicional, reduzindo o custo de manutenção e as dores de cabeça.

Exemplo de conexão de um Microinversor Solar

• Assim como os inversores string, os microinversores também convertem a energia produzida pelas placas solares fotovoltaicas de Corrente Contínua (CC) para Corrente Alternada (CA);    
• São menores em tamanho e permitem o uso de sistemas menores e mais modulares do que um inversor string;                                                                                                                                    
• Enquanto inversores string cobrem “séries” de até 20 painéis solares, os microinversores fazem um tratamento individualizado de energia (atendem de um a quatro painéis);                       
• A instalação de microinversores geralmente é mais simples e mais barata que as obras com inversores string, já que podem ser instalados junto às placas solares fotovoltaicas;                   
• Microinversores dispensam a instalação da “string-box” e, de forma geral, são mais seguros do que os inversores string, por trabalharem em menores tensões de Corrente Contínua;         
• Utilizam MPPTs individuais (conceito de MLPE), o que gera maior flexibilidade para projetos e melhora o desempenho energético do sistema fotovoltaico como um todo;                               
• São ideias para projetos com sombreamento, inclinações distintas e outros fatores que podem prejudicar o aproveitamento da radiação solar;                                                                              
• A orientação diferente dos módulos solares (painéis de um mesmo sistema voltados para lados opostos, por exemplo) não interfere no desempenho dos microinversores;                           
• Possuem mais de 10 anos de garantia e 30 anos de vida útil — praticamente o dobro do inversor string;                                                                                                                                                   
• Permitem o monitoramento remoto individual por painel, o que facilita a detecção de problemas nos painéis solares, o que também favorece a manutenção do sistema.

Conheça o Microinversor Deye