Ao pesquisar sobre sistema solar fotovoltaico, você se depara com diferentes marcas e tecnologias de Inversor. E o que faz um Inversor?  Quais os diferentes tipos de inversor solar? Qual a melhor tecnologia para a sua instalação?

Este artigo se destina a sistemas on-grid, ou seja, sistemas conectados à rede.

O Inversor Solar 

O Inversor Solar é o equipamento que transforma a energia de corrente contínua – gerada pelos painéis solares – em energia de corrente alternada com as mesmas características de voltagem e frequência entregues pela distribuidora de energia do seu imóvel. Sem ele você não consegue utilizar a energia produzida pelos painéis solares, que estará em estado bruto, sem um padrão de voltagem e corrente, o que danificaria os seus eletrodomésticos e eletrônicos.

Ele também possui um sistema de monitoramento integrado, que permite avaliar o desempenho do sistema e a qualidade da energia entregue, ajudando a diagnosticar possíveis falhas. Por conta disso, o inversor é considerado o cérebro de um sistema fotovoltaico.

Tipos diferentes de Inversor

Existem diversas tecnologias aplicáveis para este equipamento, pequenos diferenciais que as marcas declaram que seus equipamentos possuem, mas de forma geral, podemos dividir os inversores solares em 3 tipos. Esses tipos são: o Inversor String, o Microinversor, e o Inversor com Otimizador.

MPPT e a sua importância

Antes de explicar as diferenças entre as tecnologias empregadas e os benefícios de cada uma delas, é interessante entender um pouco sobre uma característica comum de todo inversor, que é o Rastreamento do Ponto de Máxima Potência, ou MPPT (Maximum Power Point Tracking).

Esta função permite que o inversor solar extraia a maior quantidade de energia possível dos painéis conectados a ele, buscando constantemente a melhor combinação entre corrente e voltagem. Essa combinação varia ao longo do dia devido a mudança da posição de incidência dos raios de sol em relação aos painéis e ao sombreamento.

Em razão disso, quanto mais MPPTs um inversor possuir, melhor será a capacidade de encontrar um ponto ótimo de produção e maior a flexibilidade da sua usina solar. Isso se dá pois o inversor conseguirá trabalhar com diferentes conjuntos de painéis em diferentes posições, e o MPPT conseguirá maximizar a produção de energia em cada uma delas.

Assim, para a instalação de um sistema em um telhado usando diferentes orientações, como a face norte e sul ou diferentes inclinações na mesma face, é recomendado ao menos uma MPPT para cada orientação.

Complicou? A gente simplifica.

Pense no inversor como o trânsito de uma cidade com diversos sinaleiros, e o MPPT como um controlador de tráfego que está constantemente supervisionando o fluxo, a velocidade das vias e os sinaleiros, para que os carros (energia) circulem sem congestionamento.

Assim como o trânsito de uma cidade, um sistema têm horários de maior volume de carros e eventuais acidentes que bloqueiam uma pista. Somado a isso, imagine que para cada diferença de inclinação e direção, você tem uma região diferente da sua cidade.

Se você tem um só controlador de tráfego para diversas regiões, será difícil fazer com que a sua cidade opere sem congestionamento. Mas se você tem ao menos um controlador de tráfego por região, você terá uma maior eficiência na circulação de carros, e no caso do Sistema Solar, energia.

Inversor Solar String

Os sistemas fotovoltaicos tornaram-se populares com inversores de tecnologia String, na qual os painéis são conectados em série, que por sua vez é conectada à uma MPPT do inversor.

Desta forma, como todos os painéis estão ligados em série, é com se todas as máquinas estivessem conectadas a mesma esteira de produção, tendo um fiscal para ajustar e supervisionar todas. Ou seja, de forma a encontrar o ponto de máxima produção alinhando e ajustando cada uma dessas máquinas.

Nos sistemas residenciais, o mais comum é a instalação de Inversores String com uma ou até duas MPPTs. A vantagem deste equipamento é que possui preço mais competitivo.

Ele permite o acompanhamento da produção do sistema através do visor do equipamento ou pelo monitoramento conectado ao celular ou site. 

Inversor String com uma MPPT conectada à 8 painéis de 330W.

A principal desvantagem do Inversor String são as conexão em série dos painéis. Quando um dos painéis apresenta sombreamento ou falha, todos os demais também são afetados. O sistema utiliza as limitações do pior painel e acaba nivelando por baixo os demais.

Em outros termos, quando uma das “máquinas” para ou diminui seu ritmo, a velocidade da esteira de produção sobre uma limitação, prejudicando a produção das demais máquinas.  

Exemplo disto ocorre quando há sombreamento em uma placa causada por algum objeto/construção ao redor, o que provoca a redução na produção de toda a série de painéis. Até mesmo um pássaro que pousa em um dos painéis é capaz de reduzir a produção da série.

Exemplo de monitoramento de inversor string:

Monitoramento de um sistema Kaju de 2,64kWp em uma MPPT.

Microinversor

Os Microinversores (MI), como o próprio nome sugere, são menores e menos potentes que um inversor String. Ele tem aproximadamente o tamanho de um caderno universitário, e podem ser usados diversos Microvinverores para compor um sistema.

Cada Microinversor conecta de 1 a 4 painéis, a depender da potência do equipamento e do número de entradas deste, e cada entrada se conecta a um painel. Aqui os painéis não são conectados em série.

Os MIs são instalados atrás dos painéis solares, acoplados à estrutura de fixação dos painéis. Por conta disso, a conversão de energia em corrente contínua para alternada é feita no telhado e não há risco de exposição à alta tensão, tornando a instalação mais segura.

A principal vantagem dos MIs é que eles convertem energia em nível de módulo (MLPE), ou seja, cada painel terá um MPPT próprio. Esse MPPT irá rastrear o ponto ótimo e extrair o máximo de energia possível individualmente, independente das condições dos outros painéis.

Um sistema fotovoltaico composto por Microinversores possibilita que ele trabalhe com painéis em diversas condições e extraia o melhor de cada um deles. 

Observe o que ocorre quando um dos painéis fica parcialmente sombreado em um sistema com inversor String e outro com Microinversor.

Diferença de performance sobre efeito de sombreamento na topologia String e MLPE.

O preço unitário de um Microinversor é menor que de um inversor String. Porém, a necessidade de uso de mais de um Microinversor para compor um sistema acaba encarecendo a adoção desta tecnologia para projetos maiores.

Em alguns casos, a adoção de Microinversor se torna necessária devido as condições do local de instalação, como na residência abaixo. Os telhados possuem inclinações diferentes, e áreas menores de aproveitamento.

Sistema Kaju com 12 módulos 330W e 3 Microinversores da marca Hoymiles.

Como cada painel possui sua própria MPPT, o sistema de monitoramento permite fiscalizar individualmente a produção de cada um deles, que torna mais precisa a detecção de anomalias. Segue uma foto do monitoramento com microinversores.

Monitoramento individual dos painéis do sistema acima apresentado.

Os Microinversores ainda contam com uma garantia de fábrica mais longa (10 a 12 anos) comparado aos Inversores String (em média 5 anos).

Nem em todos os casos a adoção de Microinversores é necessária. Muitas vezes ela é opcional e a médio e longo prazo mais vantajosa.

Inversor Solar com Otimizadores

Pensando nas vantagens dos dois tipos de tecnologia apresentados acima, foi desenvolvido uma tecnologia híbrida chamada SolarEdge, uma nova solução MLPE, que mescla ambos os conceitos.

Ela possui um inversor, que faz a conversão de corrente contínua em alternada, e otimizadores de potência, que são conectados a cada painel solar. Esses otimizadores são responsáveis por tornarem a produção por painel independente, apesar de conectados em série. 

Seu preço também é mais elevado quando comparado ao Inversor String, e atende a projetos com um número maior de painéis, onde seria necessário instalar dezenas de Microinversores.

Saiba mais sobre as vantagens do SolarEdge clicando aqui.

Mas afinal, qual o melhor inversor para meu imóvel?

Se a área onde você deseja instalar não tem limitações de sombreamento ou espaço, do ponto de vista técnico, você pode optar por qualquer uma das tecnologias.

Do ponto de vista financeiro, em instalações menores de até 8 painéis, os Microinversores têm apresentado excelentes preços devido ao uso de um ou dois destes equipamentos.

Entre 8 e 20 painéis, é interessante ponderar o ganho de eficiência e a disponibilidade financeira em investir um pouco mais em um sistema que te oferece uma garantia mais longa e segurança um pouco maior.

Acima disso, o Inversor String costuma apresenta melhor custo-benefício, com preços bem menores quando comparados às tecnologias MLPE.

Mas se o seu telhado possui bastante recorte ou sombreamento,  peça um estudo solar do local de instalação para verificar a viabilidade do investimento, e opte preferencialmente por Microinversor ou SolarEdge. O preço inicial mais caro se compensa ao longo dos anos com a maior produção do sistema.

Agora que você já conhece um pouco mais sobre Inversores, estamos preparando um artigo para você aprender a comparar diferentes marcas de equipamento. 

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