Um inversor híbrido trifásico de alta tensão é um dispositivo multifuncional que combina as funções de um inversor solar e de um banco de baterias. Isso permite armazenar o excesso de energia na bateria para uso posterior, especialmente à noite e durante quedas de energia. Ele equilibra todas as funções, incluindo geração, operação e armazenamento.
Um inversor trifásico é um dispositivo que transforma corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA) instável. Nesta era de energias renováveis, o inversor trifásico é a solução mais eficiente e sustentável para imóveis comerciais e residenciais. Este inversor pode gerenciar a distribuição de energia entre as três fases.
Um inversor trifásico é usado em um sistema solar para conectar a saída CC do conjunto fotovoltaico à rede elétrica ou à carga, produzindo corrente alternada (CA) de alta qualidade. Como a saída é balanceada, a energia é distribuída de forma mais uniforme entre as fases, o que evita sobrecarga na fiação e minimiza as perdas. Este artigo abordará os detalhes de um inversor trifásico de alta tensão para um sistema de energia solar comercial. Vamos começar.
Inversor híbrido trifásico para um sistema de energia solar comercial
Confiabilidade e eficiência energética são fatores-chave para o sucesso dos negócios nos ambientes empresariais dinâmicos da atualidade. O aumento dos preços da eletricidade e a crescente demanda por energia têm impulsionado o uso da energia solar em indústrias, escritórios e uma ampla gama de aplicações. O inversor é o componente central de qualquer sistema de energia solar eficiente e, em aplicações comerciais, o inversor híbrido trifásico de alta tensão é o mais eficaz e potente.
Principais características de um inversor solar trifásico
Existem algumas características essenciais que você deve priorizar ao selecionar o inversor híbrido trifásico de alta tensão adequado. Para começar, há a classificação de eficiência do inversor. Classificações de eficiência mais altas implicam em menor perda de energia no processo de conversão.
O segundo passo é medir a compatibilidade do inversor com os diversos tipos de baterias e painéis solares. Um inversor universal permitirá expandir ou alterar seu sistema solar sem a necessidade de reformulá-lo completamente. Instalação e monitoramento simples também são essenciais. A seguir, apresentamos algumas outras características importantes do inversor híbrido trifásico de alta tensão.
- Possui alta eficiência: a taxa de conversão é superior a 97%.
- Possui um sistema de interligação à rede trifásico.
- Eles vêm com bateria reserva.
- A tensão suportada é compatível com 208 VCA e 480 VCA.
- Ele suporta Wi-Fi e possui monitoramento por aplicativo.
- Geralmente vem com garantia de 10 a 15 anos.
Tecnologias utilizadas no inversor híbrido trifásico
Existem duas tecnologias utilizadas em um inversor híbrido trifásico de alta tensão: PWM e MPPT. Ambas são algoritmos e estão presentes na maioria dos inversores solares modernos.
Inversores solares PWM
Esses sistemas eram usados na década de 90. Mas o algoritmo PWM é pouco utilizado atualmente. PWM é a abreviação de Modulação por Largura de Pulso. Esse algoritmo minimiza a corrente dos painéis solares para a tensão de carga segura para as baterias. O resultado final é um desperdício de energia.
Inversores solares MPPT
Ao contrário da modulação por largura de pulso (PWM), que diminui a potência de saída do painel, o algoritmo MPPT identifica um ponto ideal no qual os painéis geram a potência máxima. As condições de luz solar variam ao longo do dia, portanto, o algoritmo MPPT é um método em tempo real para fornecer aos painéis a potência máxima possível a qualquer momento. A tecnologia MPPT pode ser até 30% mais eficiente que a PWM.
Como funciona um inversor solar híbrido trifásico?
Os painéis convertem a energia em corrente contínua (CC) por meio de um sistema de energia solar comercial trifásico que utiliza interruptores eletrônicos rápidos (existem muitos deles em seu interior) para ligar e desligar a energia CC muito rapidamente e convertê-la em três ondas de corrente alternada (CA) espaçadas em 120 graus.
Etapas de funcionamento do inversor solar híbrido trifásico
- Passo 1: A luz solar que incide sobre o painel solar é utilizada para produzir eletricidade em corrente contínua (CC). Seus painéis podem receber sinais solares e convertê-los em eletricidade de corrente contínua. A corrente contínua proporciona um fluxo unidirecional de elétrons, que é constante.
- Passo 2: Nesta etapa, a energia CC, presente nos painéis solares, é transmitida através dos canais e chaves de segurança até o inversor. O inversor então inicia a operação verificando a fiação e as tensões, e só então começa a funcionar.
- Etapa 3: O inversor implementa o algoritmo MPPT integrado para maximizar a extração de energia. O algoritmo MPPT no inversor altera continuamente a tensão e a corrente para garantir que os painéis solares estejam produzindo o máximo de energia possível naquele momento.
- Passo 4: O inversor gera formas de onda CA. O inversor de energia solar é um modelo trifásico que utiliza chaves eletrônicas de alta velocidade, as quais modulam e moldam a CC em três formas de onda defasadas em 120 graus cada. É isso que o caracteriza como uma fonte de alimentação de três estágios.
- Etapa 5: O inversor sincroniza-se com a rede elétrica. Antes de fornecer energia à rede, os inversores solares trifásicos, tanto on-grid quanto híbridos, medem a tensão e a frequência da rede e ajustam-se para corresponder a elas.
- Etapa 6: Em uma propriedade trifásica, o inversor é alimentado por três linhas (L1, L2, L3) para compartilhar grandes cargas em vez de forçá-las a uma única linha. Eles também são equipados com um fio terra. Alguns inversores fotovoltaicos trifásicos utilizam fios neutros.
- Etapa 8: O sistema solar comercial garante que sua casa/empresa possa usar a energia solar em primeiro lugar. Seus eletrodomésticos consomem energia solar o mais rápido possível. O sistema híbrido usa a energia adicional para carregar as baterias de lítio e direcioná-la para a rede elétrica. A energia solar excedente é usada no sistema solar isolado da rede para carregar as baterias.
A diferença entre inversores solares monofásicos e trifásicos
A principal diferença entre inversores solares monofásicos e trifásicos reside na forma como cada um distribui a energia.
Inversor solar monofásico
Um inversor monofásico fornece uma única forma de onda de corrente alternada (CA). Ele é conectado a uma rede elétrica monofásica e também pode ser utilizado em instalações trifásicas. No entanto, nesse caso, geralmente é conectado a apenas uma das fases, o que pode exigir balanceamento de fase de acordo com as normas da concessionária de energia. Esses inversores são normalmente projetados para sistemas menores (geralmente de 1 a 10 kW) e oferecem balanceamento de carga apenas para sistemas monofásicos. Inversores monofásicos não são muito eficientes em sistemas de alta potência, mas são econômicos e adequados para sistemas residenciais de pequeno e médio porte.
Trifásico inversor solar
Por outro lado, um inversor solar híbrido trifásico de alta tensão pode produzir uma forma de onda CA com espaçamento de aproximadamente 120 graus, que é conectada a uma rede elétrica trifásica de 400/415 V, 50 Hz. É mais adequado para edifícios que já possuem fornecimento trifásico. Ele equilibra a carga e a exportação de energia entre as três fases, tornando a operação mais uniforme. Como a corrente é compartilhada entre as três fases, estas se tornam mais eficientes no gerenciamento de cargas pesadas ou de motores, e a estabilidade do sistema também é maior.
De forma geral, os inversores solares monofásicos são mais adequados para residências menores com menor consumo de energia, enquanto os inversores solares trifásicos são normalmente usados em casas maiores e empresas que precisam de maior capacidade, operação estável e energia balanceada em todas as fases.
Fases da Instalação Solar Comercial
Para instalações solares comerciais, o primeiro passo é a avaliação do local. Os engenheiros consideram o espaço disponível no telhado, o perfil de carga e os padrões de consumo de energia. Em seguida, a equipe define o projeto do sistema, que inclui o layout dos painéis, inversores, capacitores e dimensionamento das baterias, com base nos requisitos. Depois disso, vem a fase de instalação propriamente dita. Os painéis, inversores e baterias são conectados com a fiação e a proteção adequadas. Em seguida, são realizados testes de tensão, equilíbrio de fase e desempenho do sistema sob condições de carga. Uma vez instalado, o sistema é conectado a uma plataforma de monitoramento que permite acompanhar seu desempenho em tempo real.
Benefícios do inversor híbrido trifásico
Um inversor trifásico oferece inúmeras vantagens e, portanto, é adequado para grandes sistemas solares residenciais, comerciais e industriais.
Para começar, possui um sistema de maior dimensão, o que permite uma maior potência de saída e é mais adequado para telhados comerciais. Proporciona um funcionamento suave com cargas de alta potência, como bombas, compressores e múltiplos aparelhos de ar condicionado, devido à distribuição uniforme de energia entre todas as fases.
Além disso, minimiza consideravelmente os riscos de quedas de tensão, uma vez que a exportação de energia é compartilhada entre três linhas, evitando sobrecarga em uma única linha. Possui também mais entradas MPPT, o que permite maior flexibilidade no layout do telhado. Conta com recursos avançados de monitoramento e suporte à rede, permitindo que os usuários acompanhem o desempenho e atendam facilmente às exigências da concessionária.
Em resumo, o inversor solar trifásico significa um sistema solar comercial que garante equilíbrio de energia, alta eficiência e gerenciamento de energia mais inteligente na era da crescente demanda por energia.
Conclusão
Um dos dispositivos mais importantes nos sistemas solares comerciais e industriais altamente desenvolvidos é o inversor híbrido trifásico de alta tensão. Ele é extremamente eficiente na conversão da energia solar em energia utilizável, sem causar instabilidade na rede elétrica e garantindo uniformidade no desempenho.
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