Qual é a potência ideal para o seu Inversor?
Como você provavelmente sabe, os painéis solares produzem energia de corrente contínua (CC), que é então convertida em energia de corrente alternada (CA) por um inversor de energia solar. A conversão de energia de CC para CA permite fornecê-la à rede ou usá-la para alimentar os imóveis diretamente.
Ao projetar uma Sistema de Energia Solar e selecionar o inversor, devemos considerar quanta energia CC será produzida pelos painéis solares e quanta energia CA o inversor é capaz de produzir (sua potência nominal).
Este artigo discutirá algumas considerações críticas para projetos solares para garantir que você saiba se o inversor em seu projeto está dimensionado adequadamente.
Entendendo a relação CC-CA
A relação CC-CA é definida como a relação entre a capacidade instalada de painéis solares (CC) e a potência do inversor (CA). Muitas vezes faz sentido superdimensionar os painéis solares, também chamado de oversizing, de modo que a relação CC-CA seja maior que 1. Isso permite uma maior geração de energia quando a produção está abaixo da potência do inversor, o que normalmente ocorre na maior parte do dia.
A ilustração a seguir mostra o que acontece quando a relação CC-CA do inversor de energia não é grande o suficiente para processar a saída de potência mais alta do meio-dia.
Figura 1: Saída CA do inversor ao longo de um dia para um sistema com baixa relação CC-CA (curva roxa) e alta relação CC-CA (curva verde). O gráfico representa um caso idealizado; na prática, a potência de saída varia consideravelmente com base nas condições climáticas.
A perda de energia devido a uma classificação de saída CA do inversor limitante é chamada de corte do inversor (também conhecido como limitação de energia).
Desde que a energia adicional obtida através do oversizing (área verde do gráfico) seja maior que a energia perdida como consequência do corte do inversor (área cinza gráfico), teremos uma relação CC-CA favorável.
Além disso, é importante observar que o corte do inversor pode ocorrer apenas em alguns dias do mês e em alguns meses do ano, quando os painéis solares estarão produzindo em seu limite máximo.
Potência de saída dos Painéis Solares
Os painéis solares não trabalham constantemente na sua potência de pico nominal de saída. A potência de saída dos módulos é afetada pelo clima, pela posição do sol durante o dia, pelas condições do local de instalação e pelos ângulos de orientação e inclinação, entre outras coisas.
Conforme falamos no artigo “Quanto tempo duram os painéis solares?“, a potência de saída dos painéis solares diminui com o tempo devido à degradação natural dos mesmos, enquanto a classificação de potência do inversor permanecerá constante. Isso reduzirá progressivamente a relação CC-CA. Como resultado, as perdas médias por corte do inversor ao longo dos 25 anos de garantia dos painéis solares serão menores do que as perdas do primeiro ano. Lembrando que a garantia de produção de energia dos painéis solares cobrem uma perda de produção de até 20% do valor nominal do módulo ao longo de 25 anos.
É uma vantagem subdimensionar o inversor, afinal?
O subdimensionamento do inversor não é um requisito, mas um projetista experiente de sistemas de energia solar pode optar por utilizar um inversor com potência menor do que a dos painéis solares, a fim de obter um sistema que opere à sua capacidade total com mais frequência, além da otimização de custos no investimento.
Portanto, a utilização de um inversor subdimensionado tem benefícios e muitas vezes é uma vantagem.
No entanto, o subdimensionamento, fora dos requisitos técnicos estabelecidos pelo fabricante, pode ter um impacto negativo na energia total produzida e na vida útil do equipamento.
O sistema de resfriamento de um inversor solar deve ser corretamente projetado, permitindo que ele possa operar durante muito tempo em sua potência máxima nominal. Em equipamentos de baixa qualidade os sistemas fotovoltaicos com oversizing podem causar o desligamento do inversor se forem atingidas temperaturas críticas.
O comportamento proporcionado pelo sistema de segurança, protege os componentes internos do inversor contra o derretimento por dissipação excessiva de calor. Temperaturas elevadas nos inversores podem surgir quando a ventilação forçada falha ou é insuficiente, por mau funcionamento do ventilador, por obstrução das áreas de ventilação ou como resultado de temperaturas ambiente elevadas.