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ENERGIA FOTOVOLTAICA

Tudo sobre o Microinversor

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Sabemos que a geração de energia acontece através dos módulos fotovoltaicos (popularmente chamadas de placas), porém, para poder transformar a energia solar em energia elétrica pronta para nosso consumo é necessário uma peça fundamental: O Inversor. Ao sair do módulos, a energia passa pelo inversor e é convertida para características da nossa rede elétrica.

O Inversor Solar é o “cérebro” do seu sistema de Energia Solar Fotovoltaica. O papel principal do inversor solar no sistema fotovoltaico é converter a energia elétrica gerada pelos painéis, de corrente contínua (CC) para corrente alternada (CA), e ainda sincronizar essa corrente alternada na mesma condição da energia recebida pela rede de distribuição da concessionária, e desta forma, deixá-la pronta para o nosso consumo. O seu papel secundário é garantir a segurança do sistema e medir a energia produzida pelos painéis solares. A potência do sistema é definida pela quantidade de módulos solares (e suas potências) ligados a ele, porém cada modelo de inversor aceita uma potência máxima. Portanto a escolha do inversor varia prioritariamente pela quantidade de placas ligadas a ele.

Na i9 Solar trabalhamos com tecnologia M.L.P.E, sendo o Microinversor o mais utilizado e com diversas vantagens para nossos clientes.

O que é um inversor com tecnologia M.L.P.E.?

M.L.P.E. é a sigla para Module Level Power Electronics, ou em português Eletrônica de Potência em Nível de Modular. Essa é a mais moderna tecnologia de inversores, que a i9 Solar traz para sua casa ou empresa com inúmeras vantagens. Sistemas M.L.P.E. trazem o controle de potência para próximo dos módulos de maneira individualizada, como é o caso dos microinversores ou otimizadores de potência, ao invés de um único equipamento grande que faz essa função para todo o sistema. Com essa tecnologia perdas por sombreamento, diferença de potência entre módulos ou até falhas/quebra de um módulo permanecem localizadas, enquanto nos inversores comuns de string (também conhecido como inversor central ou de parede) essas perdas são propagadas para outros módulos reduzindo a eficiência do sistema como um todo. Também destacamos a segurança dos sistemas M.L.P.E. que trabalham com baixa tensão (110/220 V) no caso de microinversores ou alta tensão (até 1.000 V em CC) mas com redutor de tensão automático no caso de desligamento do sistema. O que não acontece nos sistemas com inversores de string comuns, que trabalham o tempo todo em alta tensão em corrente contínua (até 1.500 V). Outras vantagens dos sistemas com M.L.P.E. são a modularidade (possibilidade de expansão facilitada), melhor vida útil e garantia dos fabricantes, e monitoramento online individual de cada módulo solar facilitando a manutenção e identificação de problemas.

Vamos entender melhor essas vantagens do microinversor:

Qual a diferença entre o Microinversor x Inversor comum?

Microinversor x Inversor String

Estética / Peso / Tamanho: A primeira vantagem é física. O microinversor é instalado embaixo dos painéis no próprio telhado, como é muito menor e mais leve, não necessita de espaço para montagem de um equipamento maior dentro da casa ou comércio. Ao invés de termos um equipamento grande dentro de casa, teremos diversos equipamentos menores no telhado (normalmente 1 microinversor a cada 2 ou 4 placas). Do ponto de vista de estética, há um ganho também, com a montagem externa e “invisível” não há preocupação do impacto estético que um inversor de string causaria sendo montado dentro da casa.

Sombreamento / Eficiência: Existe uma perda de eficiência relacionada ao sombreamento. Com a ajuda do microinversor a perda é muito menor. Os sombreamentos em instalações fotovoltaicas são muito comuns de acontecerem. Podem ser maiores, causados por prédios mais altos, árvores ou nuvens, ou menores causados por pássaros, chaminés,folhagens ou sujeiras. O fato é que mesmo pequenas sombras em uma placas causam grande redução na geração de energia dessa placa. Imaginem agora que a perda por sombreamento de uma placa se propague para as demais placas não sombreadas do sistema. É isso que ocorre nos sistemas com inversor de string, significando uma perda de eficiência significativa ao longo da vida útil total do equipamento.

Como no sistema com microinversores temos diversos “cérebros” em funcionamento, as perdas por sombreamento ficam isoladas apenas nas placas que recebem a sombra, com o controle individual por módulo fotovoltaico. No final das contas isso significa mais eficiência, ou seja, mais geração de energia para uma mesma quantidade de placas no sistema com microinversores.

O trabalho do “cérebro” acontece na verdade num componente do inversor chamado MPPT ou seguidor de máxima potência. Nos inversores de string existem 1 ou 2 MPPTs para controle de todas as placas do sistema, e dessa forma a potência máxima de cada placa conectada à aquele único MPPT fica limitada a potência do módulo em pior condição de sol, geralmente aquele que está mais sombreado. Por outro lado, em cada microinversor há 1, 2 ou até 4 MPPTs, ou seja, dependendo do modelo o controle de potência é feito individualmente por módulo fotovoltaico, limitando as perdas apenas ao módulo que estiver recebendo menos Sol, sem impacto maior ao sistema como um todo.

Essa vantagem de eficiência dos microinversores se torna ainda mais evidente em locais onde a instalação de diversos módulos será feita em águas do telhado diferentes, ou seja diferentes faceamento e inclinações e por consequência diferente condição de irradiação solar recebida em cada módulo. Com microinversores cada módulo estará sempre trabalhando em sua máxima condição.

Expansão: Outra vantagem de se trabalhar com microinversor é para casos de expansão do tamanho do sistema fotovoltaico. Caso precise fazer uma expansão, ela é feita de forma modular, ou seja, basta adquirir e instalar novos microinversores e módulos fotovoltaicos e conectá-los com o sistema já existente. Enquanto no sistema com inversor de string é necessária a troca do inversor para atender a potência maior do sistema ou prever essa expansão antecipadamente para superdimensionar o inversor na instalação inicial. Em qualquer uma das situações o resultado final é maior gasto com inversor de string.

Garantia / Vida útil: Não bastasse todas essas vantagens técnicas já apresentadas, os microinversores que a i9 Solar trabalha possuem garantia de 15 anos, que pode chegar a 25 anos com a garantia estendida, ou seja, o mesmo tempo de garantia de eficiência dada pelos fabricantes dos módulos fotovoltaicos, assegurando a total compatibilidade de vida útil entre os equipamentos do seu sistema.

Essa garantia só é possível porque a vida útil do microinversor é muito maior, a garantia do inversores de string variam de 4 a 7 anos na grande maioria, a depender do fabricante. Enquanto o inversor string tem apenas 10 à 12 anos de vida útil, deixando de funcionar no meio da vida útil dos módulos e trazendo um custo adicional nesse período, os microinversores tem vida útil mínima de 25 anos.

Segurança: Para nós da i9 Solar esse é o motivo principal e que justifica todo nosso esforço e crença na tecnologia M.L.P.E., nada mais que a tradução prática de um trecho de nossa missão que é aplicação de soluções de energia renovável “de forma tecnicamente inovadora”. Um dos principais desafios dos criadores da tecnologia M.L.P.E. era a melhora na segurança do sistema, que infelizmente na forma de atuação de inversores de string já tinha levado a diversos acidentes com incêndio e morte. Esse objetivo foi atingido, de forma mais significativa com os microinversores.

Nas instalações com inversores de string os módulos fotovoltaicos são conectados uns nos outros em sequência, o que em elétrica chamamos de ligação em série. A característica desse tipo de ligação é a somatória de tensão (Volts) de cada módulo, fazendo com que tenhamos altas tensões (de 500 a 2.000 Volts em geral) nos cabos que conduzem a corrente contínua para dentro de sua casa ou comércio, para ser convertida em corrente alternada 127/220 Volts pelo inversor. Esse tipo de instalação envolve um risco enorme, principalmente quando falamos de ambientes não controlados, como o caso de residências e comércios.

Em instalações com microinversores, a eletricidade em corrente contínua que deixa o módulo fotovoltaico ainda em baixa tensão (em torno de 35 Volts) é conectada diretamente no microinversor, ao invés de um módulo no outro, e após passar pelo microinversor já sai em  corrente alternada 127/220 Volts que são as condições mais comuns e que já temos em nossas casas e empresas. Nesse caso um microinversor é conectado no outro ainda no telhado, e o cabeamento que entra para sua casa ou empresa já estará numa condição de segurança mais apropriada para ambientes não controlados, sem nunca ter tido uma condição de alta tensão mesmo no telhado.

Cabeamento / Instalação: Com microinversores há economia no cabeamento, já que a ligação entre módulos fotovoltaicos inversor é feita ainda no telhado com os próprios cabos  de saída que já acompanham os módulos, ou seja não há novos gastos com cabeamento para corrente contínua em alta tensão, que são mais caros. Com isso a instalação se torna mais simples e com menor risco para o instalador, tendo que trabalhar apenas com condições mais comuns de tensão apenas em corrente alternada. Além disso elimina-se os chamados “string-box” presentes nas instalações com inversor de string, que caixas elétricas com dispositivos de proteção (disjuntores e DPSs) para o lado corrente contínua da instalação. Mais um custo e complicação a menos nos sistema com microinversores.

Manutenção: Para finalizar as vantagens dos sistemas M.L.P.E. que o microinversor compartilha é o diagnóstico de manutenção. Como o “cérebro” (controle eletrônico) do sistema está individualizado por módulo fotovoltaico, o sistema de monitoramento nos permite verificar o que está acontecendo e a performance online de cada módulo. Ou seja, em caso de problemas técnicos ou simples sombreamento por sujeira, conseguimos identificar o problema rapidamente evitando dias de perda de eficiência e atuar pontualmente sem a necessidade de teste em cada módulo para identificar o local do problema. Além disso, em caso de necessidade de troca de um microinversor o sistema continua funcionando com os demais.

Ainda não se convenceu? A questão preço ainda é um obstáculo na comparação entre as tecnologias?

Cuidado:
  • apesar de terem preços ainda superiores (na data de criação deste artigo) em relação aos inversores de string, essa diferença contra os microinversores tem caído a cada dia com crescimento das instalações.
  • Comparar preço pode ser um equívoco grande por 2 motivos:
  1. Segurança não tem preço. Releia o tema de “segurança” no texto acima e garanta vida tranquila para sua família, amigos e comunidade.
  2. Só comparar preço sem a devida comparação do retorno do investimento (conhecido ROI) pode gerar uma análise equivocada com resultados frustrantes. O preço não contempla a troca do inversor de string no meio da vida útil do seu sistema (somente essa troca significará em torno de 30% a mais de custo no seu sistema). O preço não contempla a melhor eficiência geral dos sistemas com microinversores. O preço não contempla sua tranquilidade com um sistema de manutenção facilitada e garantia maior.

Por isso, optamos por trabalhar com a tecnologia M.L.P.E. com microinversores para residências e comércios, oferecendo o melhor serviço com o melhor retorno e tranquilidade para os nosso clientes!

Coloque todos esse fatores no papel e descubra o que a i9 Solar pode lhe proporcionar

Quer saber mais? Fale com a gente!

www.i9solar.com

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