Porque é que precisa de um inversor de potência para o seu sistema de energia solar

O seu sistema de energia solar necessita de um inversor para converter a eletricidade de corrente contínua (CC) recolhida pelos seus painéis em corrente alternada (CA). Além disso, estes inversores desempenham várias outras funções em sua casa e devem também efetuar todas as tarefas de manutenção necessárias.

O tamanho do seu inversor é uma consideração crítica na conceção de um sistema eficiente de energia solar com bateria. Um inversor mais pequeno pode sofrer perdas de eficiência durante a conversão de fontes de energia CC para CA, levando a perdas de eficiência durante o funcionamento.

O que é um inversor?

Os inversores convertem eletricidade de corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA). Isto permite que os aparelhos electrónicos sejam ligados diretamente às tomadas que fornecem energia AC nas casas; ao contrário da DC, a AC pode fluir nos dois sentidos e deve, portanto, ser canalizada adequadamente para um funcionamento eficaz.

Um inversor funciona controlando um conjunto de interruptores através de um microprocessador, com comutação a uma frequência muito superior à da maioria dos aparelhos domésticos (50-60 hertz para a maioria dos aparelhos domésticos), de modo a produzir ondas quase sinusoidais com uma distorção harmónica total (THD) inferior a 3%.

Uma classificação de eficiência para um inversor de potência é calculada subtraindo as suas perdas de comutação da potência de entrada total consumida e publicando depois este valor como classificação de potência de saída DC ou valor de eficiência Euro.

Os inversores são um componente essencial de qualquer sistema de energia solar, convertendo a energia produzida pelos painéis solares em eletricidade que pode ser utilizada tanto por casas como por empresas. Os inversores "string" tradicionais ligam todos os painéis solares entre si para ingerir toda a sua saída de corrente contínua em simultâneo; cada vez mais as pessoas optam por microinversores ligados diretamente a painéis individuais para uma produção mais eficiente e energia de reserva em caso de falha da rede; normalmente com proteção por sensor de temperatura para proteger estes dispositivos de sobreaquecimento.

Os inversores convertem eletricidade de corrente contínua (DC) em eletricidade de corrente alternada (AC).

Nos sistemas solares, os inversores convertem a energia CC dos painéis solares em eletricidade CA que os aparelhos domésticos e electrónicos podem utilizar. Também protegem o equipamento e a cablagem da casa em caso de falha de energia; impedem a transmissão de eletricidade para linhas eléctricas externas durante falhas na rede; e permitem gerar créditos líquidos de energia (descontos na sua fatura de eletricidade por enviar o excesso de energia solar de volta para a empresa de eletricidade) quando ligados à rede.

Os inversores funcionam ligando e desligando rapidamente um grande número de transístores (ou semicondutores). À medida que cada par de transístores se abre e fecha em intervalos diferentes, a sua corrente eléctrica sobe e desce de forma correspondente, criando aquilo a que se chama uma onda sinusoidal. A forma de onda resultante assemelha-se à de colinas ondulantes.

A eletricidade CC flui apenas numa direção, enquanto a eletricidade CA alterna o seu fluxo várias vezes por segundo. Um inversor converte a tensão CC (tipicamente 12, 24 ou 48 volts) para a tensão CA padrão de 120 ou 240 volts a 60 hertz.

Os inversores podem armazenar a energia que convertem em baterias para situações de emergência ou de pico de procura. Além disso, os inversores também podem ser utilizados em sistemas de energia renovável para converter a saída de turbinas eólicas ou geradores hidroeléctricos em eletricidade CA utilizável para utilização por outros dispositivos num sistema.

Os inversores podem armazenar eletricidade em baterias.

Os painéis solares aproveitam a luz solar para libertar electrões das bolachas de silício, criando uma corrente eléctrica. Infelizmente, esta corrente contínua (DC) não pode ser utilizada pela maioria dos electrodomésticos; assim, o seu sistema solar necessita de um inversor que a converta em corrente alternada que possa ser utilizada pela sua casa.

Os inversores têm várias funções que ajudam o funcionamento do seu sistema solar. Por exemplo, monitorizam a tensão do painel para estabelecer os níveis máximos de potência de saída do módulo, evitando assim que as cordas fiquem demasiado altas e diminuindo assim a produção global de energia do seu sistema. Além disso, os inversores têm funções de proteção contra falhas do sistema para detetar e desligar se algo correr mal com os painéis ou com a cablagem e desligam o sistema imediatamente se algo funcionar mal em qualquer dos casos.

Os inversores inteligentes fornecem outra camada de comunicação com a rede. Ligados a sistemas solares ligados à rede, os inversores podem detetar desvios na frequência e na tensão em relação aos valores padrão e reagir de várias formas; alguns podem suportar pequenas perturbações; se um desvio persistir durante demasiado tempo, podem mesmo desligar-se da rede e desligar-se completamente.

Outros inversores fornecem energia reactiva à rede, quando necessário, ajudando a equilibrá-la e simplificando o trabalho das empresas de serviços públicos. Além disso, estes inversores permitem que o excesso de energia solar volte à rede - poupando dinheiro através de créditos de energia líquida na sua fatura de eletricidade!

Os inversores podem comunicar com a rede eléctrica.

À medida que a energia solar se torna mais utilizada, a importância da comunicação dos inversores com a rede aumentou exponencialmente. Precisam de a informar quando a sua produção excede o consumo, para poderem obter crédito. Também têm de ser capazes de alterar a produção à medida que a produção e a procura se alteram - um aspeto conhecido como controlo automático da produção na rede.

Os inversores fornecem outros serviços de rede, como a resposta à tensão e à frequência. Numa rede, a tensão (a força que empurra a carga eléctrica para a frente) e a corrente (fluxo de partículas carregadas) flutuam constantemente. Com os inversores equipados com funcionalidades para sincronizar ambas em fase, tornando a sua potência mais "real" para ser absorvida pelos dispositivos ligados.

Do mesmo modo, quando combinados com sistemas de energia solar, os inversores podem ajudar as baterias a responder às flutuações da tensão da rede, ajustando a saída quando a tensão aumenta ou diminui - ajudando a proteger as baterias e outros equipamentos da rede contra danos ou falhas.

Os inversores podem ligar-se à rede através de equipamento de comunicação incorporado diretamente neles ou ligado como acessório, enviando informações sobre a sua própria produção e utilização de energia diretamente para um gateway de Internet ou hardware de monitorização, para que os proprietários, os serviços públicos e os sistemas de automatização da rede possam acompanhar tudo o que acontece dentro deles.