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Tudo Sobre

Controladores de carga

Os controladores de carga ou carregadores ficam entre os painéis e as baterias e são utilizados para controlar a voltagem de entrada nelas, evitando sobrecargas ou descargas excessivas, otimizando e prolongando a sua vida útil. Os painéis solares produzem mais ou menos energia de acordo com a quantidade de luz solar e as baterias não suportam esta variação. Para resolver este problema e também para aperfeiçoar o carregamento das baterias, se utilizam os controladores de carga.

 


Controladores PWM e MPPT


Os controladores PWM (Pulse Width Modulation) são os mais utilizados, pois apesar da menor eficiência se justificam pelo custo. Já os controladores MPPT (Maximum Power Point Tracking), possuem maior eficiência e são cerca de duas vezes mais caros.

Para entender a diferença, imagine um painel comum de 135 Wp abastecendo uma bateria de 12 V. Essa potência de pico (Wp) deste painel é a potência máxima produzida por ele no ponto em que gera, por exemplo, 17,7 V e 7,63 A (17,7 x 7,63 = 135).

Um controlador PWM, nesse momento de pico, trará os 17,7 V para 12,5 V, por exemplo, mantendo os 7,63 A. Isso significa que dos 135 Wp, estará fornecendo para a bateria somente 12,5 x 7,63 = 95 W, ou seja, 70% da energia fornecida pelo painel.

Já o controlador MPPT, ao mesmo tempo em que traz a tensão para 12,5 V, eleva a corrente na mesma proporção, levando-a para 10,8 A neste caso. Assim, o controlador fornecerá 12,5 x 10,8 = 135 W para a bateria, ou seja, 100% da energia produzida pelo painel. Como a eficiência dos controladores não é de 100%, essa diferença não será de 30%, como no exemplo, porém pode realmente chegar a 20 ou 25%.

Para saber se vale a pena substituir um carregador PWM por um MPPT, deve-se comparar a diferença de custo dos controladores com a redução do número de painéis, já que a maior eficiência do sistema permitirá que se utilizem menos painéis.

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Bomba Solar - Bombeamento de Água com Energia Solar

A bomba solar é uma bomba de água com alimentação proveniente de energia solar fotovoltaica. A bomba de água pode ser ligada diretamente ao sistema fotovoltaico, ou ter a intermediação de um drive de controle. Neste texto será possível conhecer mais sobre esta tecnologia que vem sendo largamente utilizada devido a sua economia e confiabilidade.



Introdução

A importância da água engloba a disponibilidade e maneiras de preservação desse recurso tão importante para a vida dos seres vivos. A água está presente na estrutura corporal dos seres humanos, ocupa mais da metade de todo o Planeta Terra e é o principal meio de vida de animais, vegetais e humanos.

A água é o elemento base para a fabricação de diversos produtos e em alguns casos na área industrial, o volume de água utilizado chega ser maior que o volume de bens produzidos.

Na agricultura, por exemplo, a água é imprescindível para o abastecimento mundial de alimentos, sendo que no Brasil 72% da água potável disponível é usada na agricultura e pecuária.  O agronegócio é responsável por um quinto do PIB brasileiro, o que mantém a tradição da agricultura brasileira ser um setor que continuamente cresce mesmo em períodos de recessão na economia.

Para levar a água de rios, represas, lagos ou poços para o uso de pessoas, animais ou plantas é necessário utilizar energia, no entanto a rede elétrica nem sempre está próxima ou disponível.

Pensando nesta relevância que a água tem em nosso dia a dia, novas tecnologias para sua captação foram criadas. Uma delas é a bomba de água com energia solar, que auxiliam na irrigação da plantação, mesmo em tempos de estiagem, o que poderia comprometer o abastecimento de alimentos.

Nestes casos a energia solar fotovoltaica é a opção mais econômica e confiável para bombeamento de água, gerando economia significativa na instalação e operação, além da geração limpa, renovável, silenciosa e inesgotável.


O que é uma bomba solar

Uma bomba solar é uma bomba de água que é alimentada pela energia do sol extraída por um painel solar fotovoltaico. As bombas de água convencionais, geralmente, são alimentadas pela energia da rede elétrica ou gerador.


Como funciona uma bomba de água solar

A placa solar fotovoltaica recebe a energia proveniente do sol nas células fotovoltaicas e transformam a radiação solar diretamente em energia elétrica pelo chamado “efeito fotovoltaico”. Após a conversão da energia solar em elétrica, o painel alimenta a bomba de água com energia elétrica em corrente contínua.


Como funciona o bombeamento de água com energia solar

Os painéis fotovoltaicos concentram toda a energia captada através do Sol e alimentam diretamente a bomba solar, não necessitando de energia elétrica e dispensando o uso de bateria estacionária. A bomba em funcionamento consegue realizar o trabalho de captar água do poço, reservatório, cisternas e até mesmo aquíferos e bombear para um local desejado – imagem abaixo.

Sistema de Bombeamento de Água com Energia Solar


Este tipo de sistema é muito usado em lugares de difícil acesso e/ou remotos, onde a energia elétrica não é convencional. Mesmo nos centros urbanos, as bombas solares vêm sendo bastante utilizadas para diversos fins como reutilização da água da chuva, abastecimento de caixas d’água e bombeamento de água em jardins e açude de chácaras, sítios e fazendas.

A NeoSolar possui kits de bomba solar já dimensionados para atender as mais diferentes aplicações.


Tipos de sistema com uso de Bomba Solar

Submersa 

É instalada dentro da água seja em um poço, reservatório ou até mesmo água corrente. Geralmente é longa e cilíndrica para facilitar a instalação em poços, mas pode igualmente ser instalada em reservatórios. Com refrigeração facilitada, são eficientes, robustas e duráveis, com baixíssima manutenção;

Superfície

Ficam localizadas próximo a superfície da água, puxando a água da fonte e deslocando para o uso ou reservatório. Estas bombas de água são econômicas e de fácil manutenção, podem ser encontradas em pequeno e médio portes e geralmente utilizadas para alturas manométricas menores ou aplicações de baixa vazão de água;

Gerador para bombas de Corrente Alternada

Para grandes potências de bombeamento, é possível utilizar bombas de Corrente Alternada (CA) convencionais, acopladas a um gerador de energia solar especialmente desenvolvido para isso. Da mesma forma como as bombas solares, o sistema não precisa de baterias ou geradores, funcionando normalmente na presença do sol.


Tipo de motor e alimentação

Um fator importante é o tipo de solução e motor a ser utilizado e que gera uma das perguntas mais frequentes no meio: É melhor usar uma bomba solar de verdade, em Corrente Contínua (CC) ou uma bomba solar convencional em Corrente Alternada (CA) com um inversor de frequência?

A resposta técnica é bem direta: a bomba solar CC é melhor que uma bomba CA convencional. Porém a escolha também depende do porte, custo de cada solução e se já existe ou não uma bomba CA instalada no local.

As bombas solares CC com motor de imã permanente sem escovas (PM-BLDC) e controlador integrado são fáceis de instalar, de baixíssima manutenção e com sinal elétrico estável mesmo a grandes distâncias e profundidades. Além disso são as mais eficientes para esse tipo de aplicação. Geralmente são a melhor opção em qualidade e em custo-benefício para sistemas até 5 ou 10 HP de potência.

Para pequenas distancias, até 70 ou 80m, também existem bombas PM-BLDC com controlador externo e que são mais baratas, sem grandes prejuízos na estabilidade do sinal elétrico.

Já as bombas CA são melhores em duas situações, e sempre pelo fator custo:

  1. Em sistemas já existentes onde deseja-se apenas trocar a alimentação a diesel (CA) por alimentação solar (CC), sem substituir a bomba em si;
  2. Para sistemas grandes (acima de 5 ou 10HP) quando as bombas CA começam a custar bem menos que as bombas PM-BLDC, justificando sua escolha.


Existem ainda bombas solares híbridas (CC/CA). Estas são, na verdade, bombas PM-BLDC, mas que permitem, por meio de sua avançada tecnologia, que ela também seja alimentada por uma fonte CA (Rede ou gerador).

Este tipo de bomba é recomendado para quem quer bombear água no dia a dia com energia solar, mas deseja manter a alimentação CA como backup (fonte reserva), ou ainda para aplicações especiais onde também seja preciso bombear durante a noite.

Na tabela abaixo é possível ver a comparação entre a geração de bombas, suas vantagens e desvantagens.


 

1a Geração

2a Geração

3a Geração

4a Geração

TecnologiaCC com EscovaCA + InversorCC sem Escova + Controlador ExternoControlador Integrado
VantagemBaixo custoFácil para substituir sistemas já instaladosFácil manutenção

Sinal estável

Maior confiabilidade ao sistema

Desvantagem

Vida útil curta

Baixa eficiência

Baixa eficiência (10%)

Sinal instável

Sinal instável

Menor confiabilidade do sistema

Manutenção mais difícil


Portanto, para que seu sistema de bombeamento solar opere com maior eficiência e confiabilidade a recomendação será sempre pelas bombas PM-BLDC com controlador integrado, seguidas por aquelas de controlador externo desde que para pequenas distâncias ou por fim as bombas CA para sistemas já existentes (retrofit) ou de maior porte, onde a diferença de custo se justifique.


Aspectos importantes na escolha da bomba solar

Outro ponto importante na hora de adquirir uma bomba solar é entender suas características construtivas relevantes. São aquelas que fazem com que, a bomba opere com mais eficiência e, principalmente, que reduza a necessidade de manutenção e aumente a vida útil, gerando o maior benefício e menor custo total ao longo de sua vida.

Abaixo algumas das características mais importantes em bombas submersas, que são as mais utilizadas com energia solar:

Prefira bombas com rolamento Axial: Muitas bombas solares de baixo custo utilizam rolamentos de esferas e que são o principal ponto de quebra mecânica. A bomba precisa suportar a rotação, mas também faz um grande esforço axial para deslocar a água com pressões que chegam a dezenas ou centenas de MCA.

Utilize bombas com lubrificação à água: Novamente fica o alerta para bombas de baixo custo que utilizam lubrificação a óleo nos rolamentos, com vedação mecânica. A falha na vedação dessas bombas causa contaminação dos poços e quebra nos rolamentos. O ideal é utilizar bombas lubrificadas com filme fino de água que além de mais eficientes evitam quebras e contaminações indesejadas.

Tenha atenção com o material das bombas: Tanto o corpo da bomba como o bombeador devem ser de aço inox de boa qualidade, considerando também o tipo de líquido ou as características da água. Algumas bombas utilizam bombeadores de plástico devido ao baixo custo, mas esses são recomendados apenas para líquidos muito corrosivos, onde podem apresentar vantagens. Atenção também ao corpo da bomba que deve ter uma espessura mínima para evitar vibrações e ter qualidade para durar muitos anos embaixo da água. Muitas vezes aquele aço bonito, que brilha, não é o melhor material.

Utilize motores PM BLDC: Evite a todo custo utilizar bombas com escovas, que duram pouco e são pouco eficientes. Prefira motores CC com imã permanente e sem escovas que aumentam a durabilidade, reduzem reparos e aumento muito a eficiência.

Confira mais acessando este link.


Como calcular a bomba solar correta para bombeamento de água

Para saber qual a melhor bomba solar para o seu tipo de bombeamento de água, veja alguns fatores que influenciam na escolha:

  • O líquido que será transportado;
  • O local de onde o líquido será retirado;
  • Vazão necessária em L/dia;
  • Altura manométrica total em metros.

Para o cálculo da altura manométrica, em metros de coluna d’água (mca), você deve ter em mente que ela representa a energia que a bomba deverá transferir ao líquido para transportar desde o reservatório ou poço, até o local desejado.

No entanto, o cálculo da altura manométrica para sistema de bombeamento com bomba de superfície é diferente do cálculo para sistema com bomba submersa.


Nas bombas de superfície, a altura manométrica total é calculada a partir da soma do desnível entre a superfície do reservatório/poço e o ponto de entrega da água (altura de sucção + comprimento da tubulação), com as perdas de carga da tubulação. A perda de carga é calculada através de tabelas específicas, no entanto para valores aproximados considera-se cerca de 10% do comprimento total da tubulação.

Por exemplo, se a tubulação tem 30 metros de comprimento, a perda de carga será 10% deste valor, resultando em 3 metros de acréscimo. Assim, a altura manométrica total será: altura de sucção da bomba (h) + comprimento da tubulação (L) + 3 metros da perda de carga. 

Na hora de instalar a bomba de água solar é recomendado que se tenha alguns cuidados básicos tais como: esteja atento ao isolamento necessário da conexão do cabo a fim de evitar infiltrações e danificar o equipamento. Ao submergir a bomba solar de água, utilize uma corda ou cabo de aço para descê-la ao poço artesiano ou reservatório, evitando o uso do cabo elétrico da bomba, pois pode romper. A bomba de água deve ficar pelo menos 5 metros do nível dinâmico do poço, mas mantenha ao mínimo 1,5 metros de distância do fundo.

Na hora de calcular a altura manométrica e profundidade, leve em consideração o regime fluvial dos rios (períodos de seca e cheia) para não danificar a bomba com detritos e sujeira.

Em caso de dificuldades para calcular a altura manométrica para a bomba de superfície, use como referência nossa Tabela de Altura Manométrica.

Cálculo da altura manométrica - Bomba Solar de Superfície

*Exemplo do cálculo da altura manométrica para bomba solar de superfície. Para mais detalhes, confira o manual do produto.


Já para as bombas submersas, a altura manométrica total é a soma da distância total na vertical entre a superfície do poço/reservatório até o ponto de entrega da água, com as perdas de carga da tubulação. A perda de carga é calculada através de tabelas específicas, no entanto para valores aproximados considera-se cerca de 10% do comprimento total da tubulação.

Por exemplo, se a tubulação tem 30 metros de comprimento, a perda de carga será 10% deste valor, resultando em 3 metros. Assim, a altura manométrica total será a distância da saída da bomba até o ponto de entrega de água, com o acréscimo dos 3 metros.

Em caso de dificuldades para calcular a altura manométrica para a bomba submersa, use como referência nossa Tabela de Altura Manométrica.

Cálculo da altura manométrica - Bomba Solar Submersa

*Exemplo do cálculo da altura manométrica para bomba solar submersa. Para mais detalhes, confira o manual do produto.


Para um valor mais preciso, existe uma pequena diferença no cálculo da altura manométrica para bombas helicoidais e centrífugas:

• Bomba helicoidal, vibratória e diafragma: considera-se a altura desde a saída de água da bomba até o ponto de entrega;

• Bomba centrífuga: considera-se a altura desde o nível dinâmico do poço ou reservatório até o ponto de entrega.



Com o valor de altura manométrica em mãos e sabendo a vazão por dia necessária para sua aplicação, basta escolher a bomba solar mais adequada.

Na imagem a seguir é possível verificar a vazão de água em L/dia que as bombas solares conseguem bombear de acordo com cada altura manométrica

Tabela de Performance - Bomba Solar - NeoSolar

Encontre o kit bomba de água com energia solar certo para seu bombeamento de água.


Aplicações para bombeamento de água com energia solar fotovoltaica

A bomba de água com energia solar permite uma gama de aplicações para bombeamento de água, como por exemplo, na agricultura, pecuária, residencial e comunidades, reservatório e armazenamento, dessalinização e purificação de água.

• Agricultura: o uso da bomba solar na irrigação permite um aumento da produtividade de até cinco vezes mesmo sem rede elétrica ou geradores;

• Pecuária: bombeamento de água para alimentação de animais com ganho de produtividade, confiabilidade e proteção das fontes de água;

• Residencial e Comunidades: permite acesso a água de forma limpa e silenciosa, mesmo em locais remotos e com difícil acesso;

• Reservatórios e armazenamento: abastecimento e transferência de água entre tanques de forma confiável e eficiente;

• Dessalinização e Purificação: permite retirar água e tratar em locais remotos de forma simples e econômica para irrigação ou consumo.


Bombeamento solar em áreas rurais

Áreas rurais podem se beneficiar de diversas formas do uso de bombas solares. Em propriedades agrícolas, o recurso permite um aumento da produtividade de até cinco vezes, mesmo sem rede elétrica ou geradores (graças aos sistemas Off Grid).

Já na pecuária, o uso dos equipamentos permite o bombeamento de água para alimentação de animais com ganho de produtividade, confiabilidade e proteção das fontes de água

Essas possibilidades ganham ainda mais importância durante os períodos de estiagem, quando a falta de chuva pode comprometer seriamente plantações e criações de gado, por exemplo. O inverno - especialmente o mês de julho - é a época do ano em que esse problema é mais comum no Brasil.

Para evitar contratempos e prejuízos causados pela dificuldade de acesso à água (tanto potável quanto em seu estado natural), as bombas de água com energia solar fotovoltaica são soluções de extrema utilidade. Com elas, é possível bombear e tratar a água extraída de locais isolados, como poços artesianos, represas e reservatórios.

Assim, áreas rurais podem contar com abastecimento de água durante todo o ano, mesmo em períodos de seca. Essas bombas são capazes de transportar e tratar um grande volume de água por dia (até 50 mil litros) e não necessitam de energia elétrica para isso, já que funcionam à base de painéis solares.

O produtor rural pode instalar um sistema de bombeamento de água com energia solar mesmo em áreas remotas, com a segurança de que sua plantação poderá ser irrigada e os animais alimentados com água limpa mesmo durante estiagens, em um sistema simples que não demanda grande infraestrutura para ser instalado (basta conectar as bombas a uma fonte de água, placas solares e cabos).


Bombeamento solar em cidades

A falta de acesso à eletricidade e escassez de água limpa não são dificuldades exclusivas de áreas rurais isoladas. Milhares de pessoas sofrem com problemas de saneamento nas cidades brasileiras e as bombas de água com energia solar podem modificar essa situação.

Mesmo em locais sem energia elétrica, os sistemas de bombeamento de água podem ser instalados de modo simples, com painéis solares e cabos ligados a qualquer fonte de água, como uma represa.

Uma vez funcionando, as bombas podem transportar e purificar um grande volume de água todos os dias, permitindo que populações contem com água potável para consumo e outras atividades de limpeza e higiene.

O acesso à água limpa traz enormes impactos a uma comunidade, sobretudo em questões sanitárias, impedindo a proliferação de diversas doenças. 



Tipos de bombas solares

Existem diversos tipos de bombas fotovoltaicas que podem auxiliar nas mais variadas situações e, a escolha delas irá depender de sua necessidade ao usar um sistema de bombeamento solar.

Bomba Volumétrica

Esta é uma bomba solar onde a água é transportada pela força centrífuga gerada pelo rotor ou impulsor, instalado no interior da bomba d’água.

Tipo de bomba volumétrica:

  • Bomba Centrifuga – o princípio deste tipo de bomba solar é impulsionar a água através da força centrifuga.
    • o Principais características:
      • Vazão: alta
      • Pressão: moderada
      • Manutenção: mínima
      • Modo de Operação: não opera a seco


Bomba de Deslocamento Positivo

Este tipo de bomba solar funciona através de pistões, helicoides que impulsionam por ação direta a água.

Tipos de bomba solar de deslocamento positivo:

  • Bomba Helicoidal – operam comprimindo a água entre o rotor e o estator para passar pela bomba.
    • o Principais características:
      • Vazão: moderada
      • Pressão: alta
      • Manutenção: mínima
      • Modo de Operação: não opera a seco
  • Bomba de Pistão – a água é pressurizada por pistões, que são acionados através de um eixo excêntrico.
    • o Principais características:
      • Vazão: moderada/alta
      • Pressão: alta/extremamente alta
      • Manutenção: mínima
      • Modo de Operação: não opera a seco
  • Bomba de Diafragma – opera de maneira a impulsionar a água através do movimento que o diafragma faz.
    • o Principais características:
      • Vazão: baixa/moderada
      • Pressão: baixa/moderada
      • Manutenção: mínima
      • Modo de Operação: pode operar a seco

Obs: Este tipo é indicado a operar com líquidos viscosos e abrasivos.

  • Bomba Vibratória – funciona através de eletroímãs, que criam trepidações e acionam as válvulas no interior do corpo da bomba para impulsionar a água.
    • o Principais características:
      • Vazão: baixa/moderada
      • Pressão: baixa
      • Manutenção: mínima
      • Modo de Operação: não opera a seco


Tipos de Bombas Solares


Cuidados necessários para instalação da bomba de água com energia solar

Na hora de instalar a bomba de água solar é recomendado que se tenha alguns cuidados básicos. E estes cuidados também variam de acordo com o tipo de bomba.

Para a bomba de superfície, certifique-se que a bomba seja instalada em um local protegido da chuva e intemperes. Ela deve estar acima da superfície da água, mas atente-se com a altura máxima de sucção e leve em consideração os períodos de alta e baixa do reservatório na hora da instalação. Evite tocar no corpo da bomba com ela funcionando, com a operação ela fica quente. Recomenda-se a utilização de um filtro na entrada da tubulação para não danificar o equipamento com sujeiras.

E para as bombas submersas, esteja atento ao isolamento necessário da conexão do cabo a fim de evitar infiltrações e danificar o equipamento. Ao submergir a bomba solar de água, utilize uma corda ou cabo de aço para descê-la ao poço artesiano ou reservatório, evitando o uso do cabo elétrico da bomba, pois pode romper. A bomba de água deve ficar pelo menos 5 metros do nível dinâmico do poço, mas mantenha uma certa distância do fundo.


Glossário e conceitos básicos de bombeamento de água

Se você está pensando em criar seu sistema de bombeamento e começar a economizar na captação de água de forma sustentável, é necessário aprender alguns conceitos básicos.

Vazão – Quantidade de água que se desloca em um intervalo de tempo, sendo medida geralmente em L/min, L/dia e também gpm. Para maiores vazões usa-se m³/h.

Altura Estática - É a altura do nível da água - com a bomba de energia solar desligada - até o ponto mais alto de seu sistema de bombeamento.

Altura Dinâmica - É a altura do nível da água - com a bomba de energia solar ligada - até o ponto mais alto de seu sistema de bombeamento.

Altura Manométrica – É a altura dinâmica somada com as perdas de carga da tubulação, registros etc., mais a pressão que se pretende obter.

Perda de Carga - A perda de carga depende de alguns fatores: o tipo de água que é bombeada, turvação da água, se o encanamento possui rugosidades, tipos de conexões e curvas ou “T”.

Altura de Sucção – É a distância entre o nível dinâmico da captação e o bocal de sucção da bomba.


Conheça as bombas solares comercializadas pela NeoSolar e os kits já dimensionados para atender a todas as necessidades de aplicação em bombeamento de água.  Ou então, se ainda está em dúvida, entre em contato com nossa equipe de consultores e faça um orçamento grátis.


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Microinversor Solar

Uma das principais tendências do mercado de energia solarsão os microinversores, mas muitas dúvidas ainda giram em torno do assunto. Afinal, você sabe o que é um microinversor? Qual a diferença dele para o tradicional inversor string? Quais as vantagens e desvantagens?

Saiba tudo sobre o microinversor solar no texto abaixo.


  1. O que é um microinversor solar?

  2. Como funciona um microinversor solar?

  3. Preço e custo-benefício

  4. Instalação do microinversor solar

  5. MPPTs individuais e sombreamento em sistemas de energia solar

  6. Flexibilidade em projetos e expansão

  7. Monitoramento e durabilidade

  8. Principais características dos microinversores solares




1. O que é um microinversor solar?

O microinversor solar tem a mesma função do inversor string, com a diferença básica de ser um equipamento de tamanho reduzido e que suporta sistemas mais modulares.

Por essas características, o aparelho é capaz de realizar um “tratamento individualizado” nos módulos — ou seja: enquanto o inversor string é instalado distante do arranjo fotovoltaico e cobre uma série de painéis solares, o microinversor é ligado atrás dos painéis e atende a um conjunto menor, de até 4 unidades.


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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.


2. Como funciona 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. 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 esse conceito foi desenvolvido inicialmente com o objetivo de transformar os painéis solares em geradores de corrente alternada (CA), ou seja, instalando um microinversor já no painel ele faria com que a energia fornecida por ele fosse já CA.

Uma outra consequência foi o aumento da vida útil dos microinversores, já que não faria sentido ter uma placa 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.


3. Preço e custo-benefício: quanto custa um microinversor?

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 um fator a ser levado 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


4. Instalação do microinversor solar

Uma diferença importante dos microinversores fica 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, faz com que os eles dispensem 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.

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

Esquema de ligação do Microinversor

5. MPPTs individuais e sombreamento em sistemas de energia solar

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 (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.

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.


Sombreamento no Microinversor

Sombreamento no Microinversor

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).


Veja preços e opções de microinversores

6. Flexibilidade em projetos e expansão

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 preços e opções de microinversores

7. Monitoramento e durabilidade 

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

Exemplo de conexão de um Microinversor Solar


8. Principais características dos microinversores solares

  • 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.



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