Inversores solares

Uma das decisões-chave ao realizar a instalação de painéis fotovoltaicos no seu telhado é o tipo de inversor que você vai utilizar.

O inversor solar ou inversor fotovoltaico é um dos elementos mais importantes de uma instalação de autoconsumo e, provavelmente, o mais desconhecido.

O que é um inversor solar?

Muitas vezes podemos nos perguntar para que serve um inversor solar. Vamos detalhar todas as suas características para entender a sua função principal.

Um inversor de painéis fotovoltaicos é um conversor que transforma a corrente contínua recebida dos painéis fotovoltaicos em corrente alternada. Essa corrente é a que pode ser utilizada em casa, armazenar em baterias ou injetar na rede. A função do inversor num sistema fotovoltaico é fundamental para o funcionamento de nossa instalação.

Tipos de inversores fotovoltaicos

No caso do autoconsumo solar residencial, são utilizados principalmente três tipos de inversores para painéis solares: inversores string ou em cadeia, microinversores e otimizadores de potência. Na indústria solar, os microinversores e os otimizadores de potência são conhecidos como "dispositivos eletrónicos de potência em nível de módulo" ou MLPEs (Module Level Power Electronics).

Atualmente, os inversores string e os inversores com otimizadores de potência são os mais utilizados em nível residencial em todo o mundo, representando uma grande parcela do mercado. No entanto, os microinversores estão a começar a ganhar espaço, pois conseguiram reduzir muitos custos de fabricação. Vamos analisá-los a seguir:

Inversores solares conectados à rede

Estes são os inversores que requerem conexão à rede elétrica. Na SotySolar, todas as nossas instalações requerem essa conexão. Os nossos inversores são fornecidos juntamente com todos os materiais necessários para uma instalação fotovoltaica.

Inversores tipo cadeia, string ou central

Os inversores string são atualmente a opção mais utilizada em todo o mundo. Se a sua residência tem um telhado que não é afetado por sombras e possui uma única direção, eles são uma boa escolha.

Por exemplo, se a sua residência tem um telhado de duas águas, será uma boa solução se colocar painéis solares em apenas um dos lados, enquanto se os instalar em ambos, estará perante uma solução pobre.

A maioria dos sistemas de energia solar em pequena escala utiliza um inversor de cadeia, também conhecido como inversor "centralizado". Numa instalação de autoconsumo com um inversor de cadeia, cada painel é conectado em série. Quando produzem energia, é enviada para um único inversor, que geralmente está localizado num lado da casa, na garagem ou na cave/sótão. O inversor converte toda a energia verde gerada pelos seus painéis fotovoltaicos em eletricidade que pode ser utilizada em casa ou na empresa.

• Prós: Os inversores de cadeia são a opção de menor custo e são uma tecnologia comprovada. Também são de fácil manutenção, pois estão em locais facilmente acessíveis.
• Contras: Se o nosso sistema utiliza um inversor de cadeia, produzirá apenas tanta eletricidade útil quanto o painel solar que menos produz. A produção de eletricidade numa instalação com um inversor de cadeia pode sofrer o efeito "gargalo" ou ser drasticamente reduzida se um ou dois dos painéis estiverem sombreados ou não estiverem funcionando corretamente.

Ideal para: Residências com telhados "sem obstáculos" que recebem radiação consistentemente durante todo o dia e para proprietários que procuram sistemas fotovoltaicos de menor custo.

Funcionamento dos inversores de cadeia

Os painéis solares são conectados em série e agrupados em ramais. Cada ramal é conectado a um único inversor solar, que é responsável por converter a corrente contínua proveniente dos painéis em corrente alternada. O inversor de cadeia foi desenvolvido há décadas, sendo, portanto, uma tecnologia madura que foi testada e é eficaz, no entanto, não é adequada para certos tipos de instalação.

Devido ao seu princípio de funcionamento, um inversor de cadeia capta tanta eletricidade quanto o painel menos eficiente do ramal, ou seja, se apenas um painel do ramal estiver sombreado em qualquer hora do dia ou permanentemente, toda a potência do ramal será reduzida à potência do painel que está na área sombreada. Como resultado, o inversor de cadeia não é uma boa solução quando seus painéis estão orientados em várias direções ou estão sombreados.

Essas sombras provocadas por objetos ao redor são uma das principais razões pelas quais um painel diminui notavelmente, ou até mesmo anula, sua produção. Portanto, uma boa solução para evitar uma área de sombra no seu telhado é remover o objeto que a produz ou não instalar na área sombreada.

Microinversores

Os microinversores ganharam popularidade recentemente no autoconsumo fotovoltaico residencial. No entanto, os microinversores costumam ser mais caros que os inversores de cadeia e os otimizadores de potência, mas apresentam algumas vantagens. Com o tempo, o custo dos microinversores continua a diminuir, o que impacta diretamente no aumento das vendas.

Se um inversor de cadeia pode ser considerado como um inversor "centralizado", os microinversores são inversores "distribuídos". Nas instalações de autoconsumo com microinversores, cada painel solar tem um pequeno inversor solar instalado. Em vez de enviar energia de todos os painéis para um único inversor, os sistemas de microinversores convertem a energia solar de corrente contínua em energia de corrente alternada no próprio telhado.

• Prós: são mais eficientes que os inversores de cadeia. As instalações de painéis solares que contam com essa tecnologia continuam a produzir energia mesmo se um ou dois painéis do sistema tiverem um desempenho inferior. Também permitem monitorizar o desempenho de painéis solares específicos, facilitando a identificação de problemas de produção, caso ocorram.
• Contras: são mais caros do que um inversor de cadeia e são mais difíceis de manter ou reparar em caso de problema, pois estão no telhado. O preço é total, não possuem preço unitário separado.

Funcionamento dos microinversores

Os microinversores são instalados individualmente em cada painel solar. Cada um deles é um conversor independente que transforma a corrente contínua em corrente alternada no local, sem que a corrente contínua precise viajar até o centro de inversão, como ocorre com os inversores de cadeia. Os microinversores podem ser integrados diretamente ao painel solar ou posicionados próximos a ele, na estrutura metálica.

A principal vantagem oferecida pelos microinversores em relação aos inversores de cadeia é a eliminação do impacto negativo que as sombras produzem, sejam totais ou parciais. Portanto, a produção aumenta porque o efeito "gargalo", produzido pelos inversores de cadeia, é eliminado. Além disso, os microinversores permitem a monitorização individual de cada painel.

Optimizadores de potência

Os otimizadores de potência combinam o melhor dos inversores string e dos microinversores, mas são ligeiramente mais baratos que estes últimos. Assim como os microinversores, os otimizadores de potência estão no telhado, junto - ou integrados - aos painéis solares individuais. No entanto, os sistemas com otimizadores de potência ainda enviam energia para um inversor centralizado.

Os otimizadores de energia não convertem a eletricidade de corrente contínua em corrente alternada no local do painel solar. Em vez disso, "condicionam" a eletricidade em corrente contínua, fixando a tensão da eletricidade no momento em que é enviada ao inversor fotovoltaico. Uma instalação de painéis solares com otimizadores de potência é mais eficiente do que aquela que usa apenas um inversor de cadeia.

• Prós: Melhoram a eficiência da instalação, oferecem a vantagem de monitorizar o desempenho de cada painel solar individualmente e reduzir o efeito das sombras no desempenho da instalação. As instalações que utilizam otimizadores de potência são mais acessíveis economicamente do que os microinversores e têm menores custos de manutenção.
• Contras: Uma instalação com otimizadores de potência custará mais do que uma instalação com um inversor de cadeia.

Ideal para: Proprietários que desejam maximizar a produção de sua instalação de painéis solares e não se preocupem com manutenções caras. Residências com telhados "complicados" com frontões, chaminés ou outros objetos que podem causar sombras.

Funcionamento dos otimizadores de potência

Assim como os microinversores, os otimizadores de potência são dispositivos acoplados à parte traseira de cada painel solar, permitindo que ele opere independentemente dos outros módulos da sua string.

A principal diferença em relação aos microinversores é que os otimizadores de potência não convertem a corrente contínua em corrente alternada. São conversores de corrente contínua em corrente contínua, cuja função é modificar o ponto de funcionamento da curva I-V (Corrente-Tensão) dos painéis que recebem sombras, enquanto o restante continua funcionando da mesma forma. Em outras palavras, os otimizadores de potência seguem o Ponto de Máxima Potência (MPPT) com Tensão Fixa (V fixa) de cada circuito, o que permite unificar as correntes do ramal conectado ao inversor de cadeia. A utilização de um inversor central ainda é necessária.

Assim como os microinversores, eles permitem a monitorização individual de cada painel solar, reduzindo o efeito das sombras no funcionamento da instalação solar fotovoltaica. As instalações que utilizam otimizadores são mais acessíveis e têm menores custos de manutenção.

Inversores solares para instalações isoladas com baterias

Como informação adicional, existem inversores solares isolados da rede elétrica que funcionam através de baterias.

Inversores de instalações fotovoltaicas isoladas

Esses inversores são projetados exclusivamente para instalações afastadas da rede elétrica. Eles não são compatíveis com conexão à rede.

Inversor carregador

Da mesma forma que o inversor anterior, o inversor carregador só permite o uso em instalações não conectadas à rede elétrica. Eles incorporam um carregador como fonte de energia auxiliar.

Inversor híbrido

Este tipo de inversor pode ser usado tanto para instalações não conectadas à rede elétrica quanto para instalações conectadas. Sua função principal é a mesma que a de um inversor padrão, converter a corrente contínua em corrente alternada.

Como funciona um inversor solar

Quando nossos painéis fotovoltaicos recebem a luz do sol, os eletrões começam-se mover dentro das células solares, o que produz eletricidade contínua. Os circuitos dentro das células fotovoltaicas coletam essa energia para que possamos usá-la na nossa casa ou negócio.

É aqui que entra o inversor solar. A maioria das residências usa eletricidade de corrente alternada, não de corrente contínua, então a energia produzida pelos painéis solares não é útil por si só. Quando os painéis solares captam a luz solar e a convertem em energia, esta é enviada ao inversor, que recebe a eletricidade de corrente contínua e a converte em corrente alternada.

É então que a eletricidade solar pode alimentar os eletrodomésticos e aparelhos eletrónicos. Se estivermos a produzir mais eletricidade do que precisamos, também podemos armazená-la em baterias ou enviá-la à rede elétrica para receber uma compensação económica em troca.

Qual inversor solar escolher?

A escolha do inversor solar é determinada por vários fatores que vamos comentar a seguir. No entanto, esse é um trabalho da nossa equipe de técnicos especializados. Eles são responsáveis por avaliar as características da instalação para escolher o melhor inversor para os painéis solares.

Potência instalada

A potência instalada nos nossos painéis solares é fundamental; precisamos que o inversor tenha resistência suficiente para receber a energia produzida pelas nossas placas fotovoltaicas.

Localização dos painéis solares

Temos que levar em conta a orientação dos nossos painéis solares e se podem ser afetados por alguma sombra. Em todas as localizações, as nossas placas podem captar energia solar; no entanto, a orientação sul sempre será a mais recomendada para maximizar a potência.

Expansão futura da instalação

Sempre devemos considerar se desejamos fazer uma expansão futura. Nesse caso, sabendo que instalaremos mais painéis solares porque teremos mais consumo na nossa casa, seria conveniente avaliar se instalamos um inversor com mais potência. Essa será sempre uma decisão técnica.

Orçamento

O investimento que desejamos fazer sempre será um fator condicionante para qualquer tipo de instalação que queiramos fazer. Nós sempre nos ajustamos às necessidades da habitação, o que significa que o investimento será rentável no menor tempo possível.

Se ainda houver alguma dúvida a ser resolvida, não hesite em entrar em contato conosco. Na SotySolar, queremos que o seu nível de economia continue a aumentar cada vez mais.

Queremos que o seu caminho em direção à energia limpa e ao autoconsumo seja o mais simples e produtivo possível. Para isso, forneceremos as ferramentas necessárias para a sua própria transição energética.

Se você ainda não faz parte do autoconsumo, está a apenas um clique de começar o seu caminho em direção à energia solar, verde e sustentável. Peça o seu estudo gratuito e enviaremos um orçamento detalhado e personalizado em poucos minutos - é tão fácil assim!