Por que você precisa de um inversor de energia para seu sistema de energia solar

Seu sistema de energia solar requer um inversor para converter a eletricidade de corrente contínua (CC) coletada pelos painéis em corrente alternada (CA). Além disso, esses inversores desempenham várias outras funções em sua casa e também devem realizar as tarefas de manutenção necessárias.

O tamanho do inversor é uma consideração fundamental para o projeto de um sistema eficiente de energia solar mais bateria. Um inversor menor pode sofrer perdas de eficiência durante a conversão de fontes de energia CC para CA, levando a perdas de eficiência durante a operação.

O que é um inversor?

Os inversores convertem a eletricidade de corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA). Isso permite que os dispositivos eletrônicos sejam conectados diretamente às tomadas que fornecem energia CA nas residências; ao contrário da CC, a CA pode fluir nos dois sentidos e, portanto, deve ser canalizada adequadamente para funcionar de forma eficaz.

Um inversor funciona controlando um conjunto de chaves por meio de um microprocessador, com chaveamento em uma frequência muito mais alta do que a maioria dos eletrodomésticos (50-60 hertz para a maioria dos dispositivos domésticos), de modo a produzir ondas quase senoidais com distorção harmônica total (THD) abaixo de 3%.

A classificação de eficiência de um inversor de potência é calculada subtraindo suas perdas de comutação da potência total de entrada consumida e, em seguida, publicando esse número como classificação de potência de saída CC ou valor de eficiência em euros.

Os inversores são um componente essencial de qualquer sistema de energia solar, convertendo a energia produzida pelos painéis solares em eletricidade que pode ser usada por residências e empresas. Os inversores tradicionais do tipo "string" conectam todos os painéis solares para ingerir toda a saída CC simultaneamente; cada vez mais, as pessoas estão optando por microinversores conectados diretamente a painéis individuais para uma geração mais eficiente e energia de reserva em caso de queda da rede elétrica; normalmente, eles contam com proteção de sensor de temperatura para proteger esses dispositivos contra superaquecimento.

Os inversores convertem eletricidade de corrente contínua (CC) em eletricidade de corrente alternada (CA).

Nos sistemas solares, os inversores convertem a energia CC dos painéis solares em eletricidade CA que pode ser utilizada por eletrodomésticos e eletrônicos. Eles também protegem os equipamentos e a fiação da casa em caso de falta de energia; impedem a transmissão de eletricidade para linhas de energia externas durante interrupções na rede; e permitem gerar créditos líquidos de energia (descontos na conta de luz por enviar o excesso de energia solar de volta para a empresa de energia) quando conectados à rede.

Os inversores funcionam ligando e desligando rapidamente um grande número de transistores (ou semicondutores). Como cada par de transistores abre e fecha em intervalos diferentes, sua corrente elétrica aumenta e diminui de forma correspondente, criando o que é conhecido como onda senoidal. A forma de onda resultante se assemelha à de colinas onduladas.

A eletricidade CC flui em apenas uma direção, enquanto a eletricidade CA alterna seu fluxo várias vezes a cada segundo. Um inversor converte a tensão CC (normalmente 12, 24 ou 48 volts) para a tensão CA padrão da rede pública 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 demanda. Além disso, os inversores também podem ser utilizados em sistemas de energia renovável para converter a saída de turbinas eólicas ou geradores hidrelétricos em eletricidade CA utilizável para uso por outros dispositivos em um sistema.

Os inversores podem armazenar eletricidade em baterias.

Os painéis solares aproveitam a luz do sol para liberar elétrons das pastilhas de silício, criando uma corrente elétrica. Infelizmente, essa corrente contínua (CC) não pode ser usada pela maioria dos eletrodomésticos; portanto, seu sistema solar requer um inversor que a converta em energia CA que possa ser utilizada em sua residência.

Os inversores desempenham várias funções que ajudam na operação do seu sistema solar. Por exemplo, eles monitoram a tensão do painel para estabelecer os níveis máximos de potência de saída do módulo, evitando assim que os strings fiquem muito altos e diminuindo a produção geral de energia do seu sistema. Além disso, os inversores têm funções de proteção contra falhas do sistema para detectar e desligar se houver algum problema com os painéis ou com a fiação e para desligar o sistema imediatamente se houver algum problema de funcionamento em qualquer um dos casos.

Os inversores inteligentes fornecem outra camada de comunicação com a rede. Anexados aos sistemas solares ligados à rede, os inversores podem detectar desvios na frequência e na tensão em relação aos valores padrão e responder de várias maneiras; alguns podem suportar pequenas interrupções; se um desvio persistir por muito tempo, eles podem até mesmo se desconectar da rede e desligar completamente.

Outros inversores fornecem energia reativa à rede quando necessário, ajudando a equilibrá-la e simplificando o trabalho das empresas de serviços públicos. Além disso, esses inversores permitem que o excesso de energia solar retorne à rede, economizando dinheiro por meio de créditos de energia líquida em sua conta de eletricidade!

Os inversores podem se comunicar com a rede elétrica.

À medida que a energia solar se torna mais amplamente utilizada, aumenta exponencialmente a importância de os inversores se comunicarem com a rede elétrica. Eles precisam informá-la quando a geração excede o consumo para que possam obter crédito. Eles também devem ser capazes de alterar a saída à medida que outra geração e demanda mudam - um aspecto conhecido como controle automático de geração na rede.

Os inversores fornecem outros serviços de rede, como resposta de tensão e frequência. Em uma rede, a tensão (a força que empurra a carga elétrica para frente) e a corrente (fluxo de partículas carregadas) flutuam constantemente. Com inversores equipados com recursos para sincronizar ambas em fase, tornando sua energia mais "real" para ser absorvida pelos dispositivos conectados.

Da mesma forma, quando combinados com sistemas de energia solar, os inversores podem ajudar as baterias a responder às flutuações na 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 se conectar à rede por meio de equipamentos de comunicação incorporados diretamente a eles ou acoplados como acessórios, enviando informações sobre sua própria geração e uso de energia diretamente a um gateway de Internet ou hardware de monitoramento para que os proprietários, as concessionárias e os sistemas de automação da rede possam acompanhar tudo o que acontece dentro deles.