Como conectar painéis fotovoltaicos ao inversor

Introdução

O uso de painéis fotovoltaicos (PV), que convertem luz solar em energia, tem visto um crescimento exponencial nos últimos anos. Um inversor é uma parte crucial de todo sistema de energia solar porque ele transforma energia solar em eletricidade utilizável. Então, vamos explorar as complexidades de conectar painéis PV a um inversor. Depois de ler este artigo, você poderá começar a aproveitar a energia do sol para suas necessidades.

Compreendendo painéis fotovoltaicos e inversores

Entender as funções dos painéis fotovoltaicos e inversores é essencial antes da instalação. Para converter a luz solar em dispositivos de energia de corrente contínua (CC), conhecidos como painéis solares ou painéis fotovoltaicos, são usados. Os inversores são essenciais porque transformam a energia CC produzida pelos painéis fotovoltaicos em corrente alternada (CA). Residências e empresas utilizam eletricidade na forma CA.

Tipos de inversores

Há diversas variações de inversores, cada uma com méritos e fatores distintos. As três categorias principais incluem inversores de string, microinversores e otimizadores de potência.

1. Inversores de corda

Esses são os mais prevalentes. Eles envolvem a instalação de muitos painéis fotovoltaicos para alimentar um único inversor. Eles são baratos e funcionam bem em ambientes com luz solar constante.

2. Microinversores

Nesta configuração, microinversores individuais são conectados a cada painel solar. Em casos em que a sombra ou a orientação do painel são variáveis, este layout tem um bom desempenho.

3. Otimizadores de energia

Otimizadores de energia na parte traseira de cada painel ajudam a maximizar a produção de energia de painéis PV individuais. Eles são uma opção adequada para locais parcialmente sombreados e funcionam em conjunto com um inversor central.

Selecionando um inversor

Ao considerar a escolha de um inversor para um sistema de painel fotovoltaico, certas considerações devem ser levadas em consideração:

1. Tamanho do sistema

As dimensões do conjunto de painéis fotovoltaicos terão impacto na capacidade do inversor.

2. Orçamento

Os custos dos inversores podem apresentar variações substanciais. Portanto, é sugerido que você escolha um inversor que se encaixe no seu orçamento.

3. Eficiência

É aconselhável procurar inversores de alta eficiência para otimizar a conversão de energia.

4. Monitoramento

Você pode monitorar a eficiência do seu sistema com a ajuda dos recursos de monitoramento integrados do inversor.

5. Compatibilidade

Certifique-se de que o inversor que você comprou é adequado aos seus painéis solares.

Equipamentos e ferramentas de coleta

É importante ter todas as ferramentas e equipamentos necessários em mãos antes de começar o procedimento de instalação. Ferramentas, painéis fotovoltaicos, inversor, equipamento de montagem, cabos e conexões são todos parte deste pacote. Além disso, ao lidar com componentes elétricos, é essencial colocar a segurança em primeiro lugar. Use proteções adequadas e siga todos os protocolos de segurança para garantir isso.

Equipamentos e Ferramentas	Propósito
Painéis fotovoltaicos	Capturando luz solar e gerando eletricidade DC
Inversor	Conversão de eletricidade CC de painéis para eletricidade CA
Hardware de montagem	Ajuda na fixação segura dos painéis fotovoltaicos a uma estrutura de montagem
Cabos e Conectores	Transmissão de eletricidade entre painéis e inversor
Caixas de junção	Proteção e conexão de cabos
Ferramentas (chaves de fenda, etc.)	Auxiliar na fixação dos painéis e na realização das conexões
Equipamento de segurança	Equipamento de proteção individual para instalação segura
Escada	Painéis de acesso e área de montagem
Multímetro	Teste as conexões elétricas e os níveis de voltagem

Processo de instalação passo a passo

Se você seguir esses passos, conectar seus painéis fotovoltaicos a um inversor não será muito difícil.

1. Montagem do painel fotovoltaico

• Localização e Orientação

Considere elementos como exposição ao sol e sombra para escolher o melhor local para seus painéis fotovoltaicos. Coloque-os em algo sólido e estável. Certifique-se de orientar os painéis corretamente para obter o máximo de luz solar.

• Estrutura de montagem

Use o hardware adequado para fixar os painéis PV à estrutura de montagem. Para garantir espaçamento e alinhamento corretos, siga as instruções do fabricante.

2. Fiação de painéis fotovoltaicos

Ao considerar a fiação dos painéis solares, há três opções principais de conexão disponíveis:

• Série
• Paralelo
• Série-paralelo

Cada conexão possui seu próprio conjunto de vantagens e desvantagens. Portanto, é crucial compreendê-las completamente antes de selecionar a opção mais adequada.

• Conexão em série

O terminal positivo de um painel solar é unido ao terminal negativo de outro para formar um link em série. Isso aumenta a voltagem, mas não tem efeito no fluxo de corrente. Conectar painéis solares em série é uma maneira eficaz de aumentar a saída do sistema quando as condições exigem. Isso é verdade quando os painéis e o inversor estão situados bem distantes um do outro.

• Conexão paralela

Conecte os terminais positivos dos painéis fotovoltaicos e os terminais negativos juntos. Este método aumenta a corrente sem sofrer alterações na voltagem. Quando parte dos seus painéis solares estiver sendo sombreada, você pode aumentar a corrente do seu sistema com isso.

• Conexão série-paralelo

É uma configuração que incorpora conexões em série e em paralelo. Para aumentar a voltagem, o terminal positivo de um painel é conectado ao terminal negativo de outro painel.  Subsequentemente, essas strings interconectadas são conectadas em paralelo. Esse recurso permite que o usuário melhore tanto a saída de tensão quanto a de corrente.

Ao instalar a fiação para seus painéis solares, é crucial considerar as especificações de voltagem. A voltagem de seus painéis e inversor é um parâmetro importante. Sempre use fiação classificada para a voltagem e corrente do sistema para garantir a segurança de todos. Utilize conectores apropriados e siga as instruções do fabricante com o máximo cuidado. Certifique-se de usar fios e plugues classificados para uso externo. Você deve prender e proteger adequadamente os fios dos elementos e vermes.

3. Conexão ao inversor

• Posicionando o inversor

Coloque o inversor em algum lugar fresco e longe do sol, idealmente perto dos painéis solares. Certifique-se de que ele possa ser alcançado rápida e prontamente para manutenção no futuro.

• Conexão DC

Estabeleça uma conexão entre a saída DC dos painéis PV e a entrada DC do inversor. Para evitar fazer a conexão oposta por engano, verifique a polaridade.

4. Conexão CA

• Estabelecendo conexão com o Painel Elétrico Principal

Para fazer isso, um disjuntor dedicado deve ser instalado. Além disso, todos os requisitos elétricos aplicáveis devem ser seguidos.

• Conexão à rede (se necessário)

Um inversor conectado à rede elétrica sincronizado com a rede elétrica é necessário para vender o excesso de eletricidade de volta à rede.

5. Testes e comissionamento

• Inspeção do sistema

Avalie compreensivamente todas as conexões para verificar sua instalação e isolamento adequados. Certifique-se de que não haja fios ou conectores expostos visíveis.

• Ativação do inversor

Prossiga para ativar o inversor e monitore de perto seu status operacional. A maioria dos inversores é equipada com indicadores ou displays integrados. Tais indicadores e displays oferecem insights valiosos sobre o desempenho do sistema.

6. Manutenção e solução de problemas

A manutenção de rotina envolve verificações contínuas de danos ou desgaste. Remova qualquer sujeira ou detritos que possam impedir o desempenho dos painéis fotovoltaicos. Se você tiver baixa saída ou mau funcionamento, consulte a documentação do fabricante ou procure assistência profissional.

7. Considerações de segurança

Sempre coloque a segurança em primeiro lugar ao trabalhar com equipamentos elétricos. Não economize na segurança por não usar o equipamento adequado.

Melhor configuração de matriz solar

O plano de configuração do painel solar permitirá que você otimize efetivamente a tensão e a corrente de saída do seu sistema.

1. Tensão máxima de entrada CC

Há uma série de razões convincentes para limitar a tensão CC em um determinado nível. Elas incluem considerações de segurança e conformidade com os regulamentos da NEC. Também estão incluídos o alinhamento com as especificações técnicas de um inversor de string. De acordo com o National Electrical Code (NEC), o limite máximo de tensão para sistemas fotovoltaicos residenciais é de 600 V. No entanto, dependendo do inversor central individual que está sendo utilizado, esse limite pode mudar.

2. Tensão mínima de entrada para CC

A presença de uma tensão de entrada CC mínima é crucial para o início bem-sucedido de um inversor de string. Isso a torna uma consideração significativa no planejamento e configuração de sistemas fotovoltaicos. O valor numérico dessa métrica exibe variação significativa. Depende do modelo e do fabricante selecionados.

3. Corrente máxima de entrada CC

A corrente máxima de entrada CC do inversor é limitada por seus requisitos técnicos. A curva corrente-tensão (IV-Curve) para uma célula solar serviu como modelo de projeto para esse valor. É crucial considerar esse aspecto em particular ao conectar painéis solares. Você deve garantir que a saída CC do sistema não ultrapasse a corrente máxima de entrada especificada para o inversor.

4. Rastreamento de ponto de potência máxima (MPPT)

Os rastreadores MPPT são projetados para otimizar a saída de energia dos sistemas fotovoltaicos considerando as características da IV-Curve. Inversores centralizados com vários rastreadores MPPT aumentam a produção de energia da sequência de painéis solares. Isso permite um layout de matriz solar mais complexo, ao mesmo tempo em que maximiza a produção de energia conectando-o ao inversor central. Se o seu inversor estiver equipado com duas ou mais entradas MPPT, é importante utilizá-las de forma eficaz. Você deve considerar isso principalmente quando houver várias orientações ou problemas de sombreamento.

Conclusão

Você concluiu com sucesso as etapas para conectar seus painéis fotovoltaicos a um inversor! Você fez um grande progresso em direção à energia de sua vida com métodos sustentáveis e ecologicamente corretos. Agora você possui o conhecimento para aproveitar a energia do sol ao entender os fundamentos dos painéis fotovoltaicos e inversores. Basta escolher o equipamento apropriado e instalá-lo passo a passo.