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Inversor solar off-grid é responsável por converter a energia solar obtida por painéis solares em energia elétrica
Ter um inversor solar off-grid é um dos requisitos para o funcionamento de um sistema fotovoltaico não conectado à rede elétrica. Entenda para que ele serve, conheça seus diferentes tipos e saiba o que mais é necessário em um projeto solar isolado.
Qual é a função de um inversor?
Um inversor fotovoltaico (ou solar) é o componente do sistema de energia solar fotovoltaica responsável por converter a corrente contínua obtida pelas placas fotovoltaicas em corrente alternada. Ou seja, o inversor solar converte energia solar em energia elétrica.
O que é um inversor solar off-grid?
O inversor solar off-grid é feito para ser usado em sistemas fotovoltaicos isolados (também chamados de autônomos ou off-grid), isto é, não conectados à rede de energia elétrica. A corrente contínua produzida pelos painéis solares é primeiro armazenada em baterias para então passarem por ele, que irá realizar a inversão da corrente contínua para alternada. A corrente alternada produzida pode ser usada para alimentar aparelhos elétricos ou ser armazenada em um outro grupo de baterias.
Assim, o inversor solar off-grid é indicado para locais isolados e sem uma rede de energia elétrica próxima.
Qual a diferença entre inversor on-grid e off-grid?
Diferente dos modelos off-grid, o inversor solar on-grid é feito para ser conectado ao fornecimento público de energia elétrica e não possui baterias conectadas a ele. Quando as placas solares não produzem energia suficiente para atender a demanda de consumo, o sistema passa a ser alimentado pela rede de energia. Isso pode acontecer em um dia nublado em que muitos equipamentos elétricos estão sendo utilizados, mas também ocorre diariamente no período noturno, quando os painéis fotovoltaicos não são capazes de produzir energia.
Outra diferença é que os inversores off-grid geralmente possuem uma capacidade de carga maior que a dos grid-tied. Isso para tentar evitar a falta de energia nesse tipo de sistema autossuficiente. No entanto, a falta de energia também é possível nos sistemas de geração distribuída, pois seu inversor desliga automaticamente quando há uma queda de energia na rede, como medida de segurança.
Dessa forma, o controle sobre o próprio consumo de energia é a melhor forma de evitar quedas de energia do sistema fotovoltaico autônomo. Já a falta de independência do sistema de energia solar on-grid tem a desvantagem de poder ser afetado por “apagões” de energia, ainda que o consumo no local seja reduzido.
Existem também os inversores híbridos, que combinam as características dos inversores solares off-grid e dos inversores de geração distribuída. O inversor solar off-grid não consegue sincronizar a energia recebida dos painéis solares e da rede. Assim, os inversores híbridos são uma alternativa para quem não quer ficar sem energia, seja por falhas na rede elétrica ou por conta do próprio consumo de energia.
Quais são os tipos de inversores off-grid mais comuns?
Inversores de onda quadrada
Existem poucos inversores deste modelo, pois ele é capaz de fornecer energia apenas para ferramentas simples com motores universais. Por conta dessa simplicidade, este é o tipo mais barato de inversor solar.
Inversores de onda senoidal modificada
O inversor de onda senoidal modificada funciona bem com a maioria dos equipamentos, mas a eficiência ou potência deles pode ser reduzida. Como resultado da baixa eficiência, motores de refrigeradores e ventiladores, por exemplo, demandam uma quantidade de energia até 20% maior do inversor.
Algumas lâmpadas fluorescentes podem não iluminar tão bem ou podem produzir um ruído incômodo. Equipamentos com temporizadores eletrônicos e/ou relógios digitais também tendem a não funcionar tão bem.
Assim, esse tipo de inversor é ideal para sistemas de energia solar com necessidades modestas, como de um chalé. Ele é capaz de alimentar equipamentos como lâmpadas incandescentes e TVs mais antigas, mas não é recomendado para aparelhos de áudio, eletrônicos e carregamento de baterias.
Inversores de onda senoidal pura
Esse tipo de inversor funciona em praticamente todo tipo de sistema off-grid, a depender dos requerimentos de cada sistema. No geral, eles são utilizados em sistemas fotovoltaicos de grandes dimensões, mas também podem ser apropriados para sistemas menores. Seu tamanho varia de 100 até 7.000W e, caso seja necessário atender a cargas maiores, é possível combinar vários desses inversores.
Inversores de onda senoidal pura fornecem energia elétrica de alta qualidade, similar à entregue pelas concessionárias de eletricidade. Com eles, é reduzido o risco de dano aos equipamentos, de forma que ele é recomendado para sistemas que devem alimentar equipamentos sofisticados como TVs e computadores de última geração.
A razão disso é que a maioria dos equipamentos fabricados atualmente são desenvolvidos para funcionar com esse tipo de onda. Enquanto alguns equipamentos, como motores e fornos de microondas só conseguem atingir sua potência máxima recebendo energia de onda senoidal pura, outros, como dimerizadores e alguns carregadores, só conseguem funcionar por meio dela.
Por conta dos melhores resultados de eficiência e potência energética, os modelos desse tipo de inversor são sempre os mais custosos, apresentando valores de duas a três vezes maiores que os de onda senoidal modificada.
O que é preciso para montar um kit energia solar off-grid?
Além do inversor solar apropriado e painéis solares fixados em uma estrutura de suporte, para funcionar, um kit energia solar off-grid precisa de:
- Controlador de carga – regulam a quantidade de energia conduzida das células fotovoltaicas. Isso é necessário em um sistema autônomo para evitar a sobrecarga das baterias. Assim, além de mantê-las saudáveis, o controlador de carga ainda é uma forma de maximizar a vida útil das baterias. Alguns inversores off-grid já vêm com o controlador de carga embutido.
- Baterias – Um conjunto de baterias é essencial para armazenar energia e evitar a perda de eletricidade em momentos com pouca (ou nenhuma) incidência solar.
- Disjuntor de corrente contínua – Todo sistema de energia fotovoltaica requer um disjuntor de correntes contínua e alternada. No sistema fotovoltaico autônomo, um disjuntor de corrente contínua extra é instalado entre o conjunto de baterias e o inversor solar off-grid. Ele é utilizado para interromper o fluxo de energia entre esses componentes, o que é crítico para a manutenção preventiva, solução de problemas e na ocorrência de incêndios elétricos.
Qual o valor de um sistema solar off-grid?
O valor de um inversor depende muito do seu tamanho, medido em watts. A maioria possui de 300 a 3000 watts.
Para saber qual tamanho adquirir, é preciso saber a carga consumida pelos equipamentos que serão alimentados pelo sistema fotovoltaico. Após somar esses valores, deve-se multiplicar o resultado pelo valor sugerido de 1,4, que adiciona uma margem de segurança.
Assim, o tamanho do inversor (em Watts) é igual à soma de todos os equipamentos (em Watts) vezes 1,4.
Obter o valor da carga dos equipamentos de uma casa ou empresa pode ser um desafio. Além disso, para o dimensionamento apropriado do kit energia solar, outros cálculos devem ser feitos, como para a determinação da quantidade de painéis solares. O valor do kit solar também inclui o preço dos painéis de energia solar e demais componentes, assim como sua instalação.
Dessa forma, para ter a segurança de um sistema fotovoltaico corretamente dimensionado, é recomendado solicitar um orçamento com uma empresa de energia solar especializada.
Como homologar energia solar off-grid?
A energia excedente produzida em um sistema de energia fotovoltaica off-grid é armazenada em baterias, sem conexão à rede elétrica. Dessa maneira, a homologação não é necessária para esse tipo de sistema.
