AV3 Geração

Prévia do material em texto

INVERSORES PARA GERAÇÃO DE 
ENERGIA SOLAR 
AV3 
 
Integrantes da Equipe: 
Dênis Ualace 
Leonardo 
Rodrigo césar 
Rodrigo Menezes 
lucas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ÍNDICE 
 
 
 
 
 
Tópicos: 
Tipos e características; 
Processos de Fabricação; 
Funcionamento; 
Cuidados e manuseio; 
Arranjos/montagem; 
Instalação e manutenção-Vida útil; 
Fabricantes Homologados- preços varejo e atacado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
Nos sistemas de geração de energia fotovoltaica, o inversor é um aparelho capaz de 
converter a energia gerada pelos painéis fotovoltaicos, que são em corrente e 
tensões contínuas (CC), em tensões e correntes alternadas (CA). Grande parte dos 
equipamentos que utilizamos em nosso dia a dia, como eletrodomésticos, motores e 
iluminação, são alimentados por corrente alternada. 
A energia solar é um dos recursos renováveis mais promissores no Brasil e no 
mundo, além de ser considerada limpa por não gerar resíduos, causando impactos 
mínimos sobre o meio ambiente, pois reduz a emissão de carbono dos 
consumidores e geradores. O tempo de retorno do investimento no sistema 
fotovoltaico é variável, e depende da quantidade de energia que o imóvel demanda. 
Apesar disso, a vantagem do sistema caseiro é a economia: uma vez atingido este 
tempo de retorno, a conta de energia não precisará mais ser paga, é a energia do 
sol que se transforma em eletricidade “grátis”! Uma boa grana pode acabar indo 
para a poupança em vez de ser gasta sem trazer muitos benefícios.​Infelizmente, 
ainda há poucos incentivos e linhas de financiamento desse tipo de energia no 
Brasil, que são ainda de difícil acesso e pouca aplicabilidade. Espera-se que, com a 
subida do consumo de sistemas de energia fotovoltaica, surjam novos incentivos, 
mais aplicáveis e acessíveis à habitação comum. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. TIPOS E CARACTERÍSTICAS DE INVERSORES 
 
Existem, basicamente, dois tipos de inversores fotovoltaicos, que diferem de acordo 
ao seu funcionamento em relação à forma como fornecem energia elétrica aos 
aparelhos consumidores: o inversor solar on grid e o inversor solar off grid. 
 
 
1.1 Inversor Off Grid 
 
O inversor solar off grid, é projetado para fornecer energia elétrica diretamente às 
cargas, sendo energizado por um banco de baterias de forma direta, gerando 
corrente alternada e potência elétrica necessária para o bom funcionamento dos 
equipamentos ligados ao sistema. 
Esse tipo de inversor solar fotovoltaico é utilizado nos sistemas fotovoltaicos 
isolados, justamente pela sua capacidade de fornecer energia diretamente às 
cargas, dependendo somente do banco de baterias. São inversores autônomos, pois 
não podem ser utilizados em sistemas conectados à rede elétrica das 
concessionárias de energia, por não possuírem capacidade de interagir com o sinal 
de corrente alternada presente na rede. 
No caso da ligação de um inversor autônomo em uma rede de distribuição, pode 
resultar na explosão do mesmo, causando danos severos aos equipamentos ligados 
ao sistema e a pessoa que manuseia o inversor. 
 
 
 
 
 
1.2 Inversor On Grid 
 
Esse tipo de inversor fotovoltaico é projetado para funcionar interligado a rede 
elétrica das concessionárias de energia, interagindo com o sinal senoidal da 
corrente alternada presente na mesma. 
São inversores interativos, por trabalhar especificamente com a rede e, de forma 
automatizada, se comportam como unidade de controle do sistema fotovoltaico on 
grid. 
O inversor interativo age como se fosse um “misturador de energia”, que mistura a 
energia solar à energia elétrica convencional, permitindo o uso dessa energia por 
qualquer aparelho ligado à rede elétrica. 
Como ficam ligados permanentemente à rede, os inversores interativos devem ser 
capazes de fornecer a corrente alternada da maneira mais perfeita possível, além de 
detectar anomalias que apareçam na rede, como flutuações de tensão, variação da 
frequência fornecida, e principalmente as quedas de tensão. 
Como o inversor fica permanentemente ligado à rede, no caso de quedas de tensão 
ele deve se desligar automaticamente, evitando pôr em risco o serviço de 
manutenção. Esse comportamento é chamado de “anti-ilhamento”; a “ilha” é uma 
unidade consumidora. Isso acarretaria problemas, não só para os técnicos de 
manutenção e para a rede, mas também para o próprio sistema fotovoltaico, que 
poderia ser sobrecarregado, vindo a se danificar. 
Justamente devido a essas características, um inversor interativo não funciona como 
inversor autônomo, pois esse não consegue energizar diretamente às cargas, uma 
vez que é construído para fornecer energia elétrica à rede. 
 
 
1.2.1 Classificação de Inversores Interativos 
 
De acordo à sua potência e capacidade de receber o arranjo fotovoltaico, os 
inversores interativos são classificados em três dimensionamentos: 
 
 
 
1.2.1.1 Inversor Central 
 
São os modelos de grande porte, utilizados somente em usinas e que recebem 
arranjos fotovoltaicos compostos por centenas (até milhares) de módulos 
fotovoltaicos. 
 
1.2.1.2 Inversor de String 
 
São os modelos de baixa potência, com capacidade para trabalhar com até algumas 
dezenas de módulos fotovoltaicos. São os modelos mais utilizados em aplicações de 
pequeno porte, como as domésticas. 
O que difere um inversor de string de um inversor central é simplesmente a sua 
potência, e embora seja difícil definir por aspectos físicos um inversor de string de 
um inversor central, geralmente os modelos com potência superior a 100 kW são 
classificados como sendo inversores centrais. 
Existem diversas marcas e modelos desses inversores disponíveis no mercado, com 
uma tendência muito grande para que eles fiquem, além de eficientes, cada vez 
mais bonitos, pois são a interface do sistema com o usuário e são instalados dentro 
da casa ou empresa. 
Os inversores centrais são produzidos exclusivamente para as grandes usinas, por 
isso são ainda mais exigidos que os inversores de string. 
Entretanto, muitos fabricantes possuem modelos de inversores que podem ser 
associados e controlados de forma central, permitindo a criação de grandes usinas 
solares utilizando inversores de string. 
Perceba, então, que uma usina com potência de 1.000 kW (constituída por mais de 
3.200 módulos) pode ser feita tanto com um inversor central de 1.000 kW, quanto 
com 10 inversores de 100 kW. Nesse caso, os 10 inversores não seriam centrais. 
 
 
 
 
 
1.2.1.3 Micro Inversor 
 
São os modelos com potência muito pequena (geralmente menor que 300 W), e a 
maioria é feita para se conectar a somente um módulo fotovoltaico. 
Apesar do pequeno tamanho, o micro inversor deve possuir todas as características 
de um inversor de string, a única diferença é somente a sua potência reduzida. 
E também é possível fazer uma grande usina solar fotovoltaica com micros 
inversores. Esse tipo de inversor fotovoltaico será utilizado milhares de vezes, ao 
invés de um grande inversor central. 
Os fabricantes, inclusive, afirmam que a sua eficiência é maior, pois cada micro 
inversor aproveita o máximo da potência (e rendimento energético) do módulofotovoltaico ao qual está ligado. 
Além disso, caso ocorra algum problema em um micro inversor, este representará 
uma perda insignificante na geração da usina. 
O monitoramento eletrônico é capaz de acompanhar cada um dos micros 
inversores, sendo possível identificar, rápida e precisamente, um problema a nível 
de módulo fotovoltaico. 
Só para comparar, como um inversor central recebe a conexão de centenas de 
módulos fotovoltaicos, é muito mais difícil localizar um único módulo que esteja 
apresentando problemas. 
E necessário, então, realizar a inspeção por uma área muito grande, buscando o 
dispositivo defeituoso. 
 
1.2.1.4 Inversor Híbrido 
 
Com o advento das novas baterias de fosfato de ferro e lítio (como as baterias 
PowerWall, da Tesla), iniciou-se a massiva popularização dos inversores híbridos, 
que possuem, ao mesmo tempo, as características técnicas dos inversores 
autônomos e dos inversores interativos. 
Na verdade, um inversor fotovoltaico híbrido é composto, na maioria das vezes, de 
dois inversores diferentes dentro da mesma carcaça. 
 
 
Sendo assim, esses inversores podem ser ligados à rede, funcionando como um 
inversor interativo, e podem ser ligados diretamente às cargas (os aparelhos 
consumidores de energia elétrica), funcionando como um inversor fotovoltaico 
autônomo. 
Os dois “inversores internos” são alimentados pelo banco de baterias, e cada um 
apresenta o seu comportamento específico: se houver queda de tensão na rede, a 
parte interativa vai se desconectar automaticamente, enquanto a parte autônoma 
continuará alimentando as cargas ininterruptamente, enquanto houver energia nas 
baterias. 
É por isso que sempre será necessário fazer alterações na instalação elétrica da 
unidade consumidora quando se instala um inversor fotovoltaico híbrido. 
Os equipamentos que precisam ser energizados continuamente devem ser ligados 
diretamente à saída autônoma (off-grid) do inversor híbrido, enquanto a saída 
interativa (on-grid) é ligada ao quadro geral da residência. 
São, portanto, duas instalações elétricas independentes: uma para a parte off-grid, 
outra para a parte on-grid do inversor híbrido. 
O tempo de autonomia é dado pela capacidade do banco de baterias; quanto maior 
for a necessidade de autonomia e a potência da parte autônoma (off-grid) do 
inversor híbrido, maior deverá ser o banco de baterias e, portanto, mais caro será. 
 
2. PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
 
 
Neste vídeo apresento a visita feita à unidade montadora do inversor Ecosolys. 
Vamos conhecer toda infraestrutura , tecnologia e suporte. 
 
 
https://www.youtube.com/watch?v=R69YxgPc0SU 
 
 
https://www.youtube.com/watch?v=R69YxgPc0SU
 
2.1 ​Fabricantes Homologados-preços varejo e 
atacado 
 Quanto custa o inversor solar? 
No caso de sistemas conectados à rede, você vai comprar o sistema 
fotovoltaico todo (Painéis + Inversores + Estrutura de Fixação + Materiais 
elétricos + Instalação e Projeto). Portanto o preço do inversor será diluído. 
Os inversores são, principalmente, precificados de acordo com a sua potência 
nominal e diversos outros fatores (1.5kWp, 5kWp, 100kWp etc). Quanto maior 
for o inversor , mais barato é o preço pela potência. Exemplo: Um inversor de 
75kWp pode custar R$35.000,00 e um inversor de 3kWp pode custar 
R$5.000,00. Ou seja, neste caso, o inversor de 75kWp custa R$467,00 por 
kWp e o Inversor de 3kWp custa R$1.667,00 por KWp.Preços típicos, médios, 
de inversores grid-tie ​no varejo​ (Maio de 2019): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Obs: 
a) Esses são preços médios de varejo, apurados em Maio de 2019. 
b) O cliente final que quer instalar um gerador de energia solar deve comprar o 
gerador completo (inversor + painel solar + estrutura de fixação + componentes). 
Gerador possui um benefício fiscal e por isso esse custo do inversor acaba sendo 
reduzido. 
2.2 Quais são os principais fabricantes de Inversor 
Solar? 
Utilizamos como referência a tabela do INMETRO, para facilitar os exemplos, 
eliminamos a planilha e apresentamos os modelos em forma genérica de inversores 
de cada fabricante. 
 
 
 
 
 
 
Demonstração de acordo com a Tabelas de Consumo / Eficiência Energética - 
Componentes Fotovoltaicos - Inversores Conectados à Rede (On Grid ) 
 
 
 
FABRICANTE: ABB 
MARCA:ABB 
 
FABRICANTE: CANADIAN SOLAR BRASIL 
MARCA:Canadian Solar Inc 
 
 
 
FABRICANTE:ECORI COM. IMP. EXP. DE PRODUTOS ECOLÓGICOS 
MARCA:APsystems 
 
FABRICANTE:FRONIUS DO BRASIL COMÉRCIO, INDUSTRIA E SERVIÇO 
LTDA 
 MARCA:FRONIUS 
 
 
 
FABRICANTE:INGETEAM LTDA 
MARCA:INGETEAM 
 
FABRICANTE:INOVACARE TECNOLOGIA EM ENERGIAS 
MARCA:Growatt 
 
 
 
FABRICANTE: MBTECH INDUSTRIA E COMÉRCIO DE SISTEMAS 
MARCA:EcoSolys 
 
FABRICANTE: NEXSOLAR SOLUÇÕES EM ENERGIA SOLAR LTDA ME 
MARCA:Thinkpower 
 
FABRICANTE: PHB ELETRÔNICA LTDA PHBPHB ELETRÔNICA LTDA 
 
MARCA:PHB 
 
 
 
 
FABRICANTE: SERRANA SISTEMAS DE ENERGIA EIRELI EPP 
MARCA:SERRANA 
 
FABRICANTE:SMA BRASIL TECNOLOGIA FERROVIARIA E SMA 
MARCA:SMA 
 
 
 
FABRICANTE:SULTHERM SOLUCOES EM ENERGIAS RENOVAVEIS LTDA 
MARCA:Duraluxe 
 
FABRICANTE:SOLAR ENERGY DO BRASIL 
MARCA:Solar Energy 
 
FABRICANTE:W M LAUDISIO JUNIOR 
MARCA: ME OMAINKSOL 
 
 
 
 
 
3. INSTALAÇÃO DE INVERSORES 
 
É fundamental, em primeiro lugar, que o componente seja de alta qualidade, 
produzido com segurança e respeitando os padrões e normas internacionais. Além 
disso garantir a sua eficiência, trata-se de um cuidado essencial quanto à proteção. 
 
A seguir, veja os pontos principais da instalação de um inversor solar: 
 
planejamento do sistema — há uma avaliação de qual será a capacidade de energia 
gerada e de como será o uso. A partir disso, dá para definir qual é a melhor 
abordagem para instalar o inversor; 
realização do cabeamento indicado para a situação — aqui são utilizados materiais 
específicos para a corrente alternada, além da conexão com a rede ao final da 
etapa; 
durante a instalação, também é recomendado contar com uma string box — ela 
funciona com fusíveis, saídas e disjuntores, o que ajuda a controlar melhor a 
atuação de inversão; 
 
 
 
o ideal é que tudo seja feito por uma equipe especializada — isso garante que todos 
os parâmetros sejam definidos da forma correta, evitando problemas como a perda 
de desempenho, por exemplo; 
ao final, deve-se garantir que a energia fotovoltaica seja usada do jeito esperado; 
os inversores podem ser instalados em diferentes lugares — em uma casa, podem 
ficar perto do quadro de luz, nas proximidades do sistema fotovoltaico, enquanto em 
indústrias e distribuidoras comerciais pequenas o aconselhável é reservar uma sala 
apenas para abrigar o equipamento. 
Esse local ideal para a instalação do inversor, na verdade, dependerá das 
necessidades do cliente. O dispositivo tanto pode ficar próximo, para que a 
produção de energia seja monitorada constantemente, quanto pode ficar longe, por 
causa do pequeno ruído emitido, que acaba desagradando algumas pessoas. 
Cuidados 
Bom, como dissemos, para que tudo funcione como o esperado, é indispensável 
tomar alguns cuidados com o inversor de energia o solar. O primeiro deles diz 
respeito à produção do sistema: dependendo da quantidade de placas coletorasque 
forem adotadas, o conjunto produzirá mais. Então, o inversor precisa ter a 
capacidade específica para não queimar e poder operar. 
 
Se o grupo de coletores gera 2 kWp, por exemplo, o equipamento tem que 
comportar esse valor. Caso seja preciso fazer uma expansão, como ao instalar um 
volume ampliado de coletores, o inversor terá que ser mudado — ao menos é o que 
ocorre na maioria dos casos. Sem operar acima do limite, é mais fácil evitar 
acidentes e problemas diversos. 
 
Quanto ao local de instalação, ele deve ser protegido do sol, da água, do vento forte 
e da umidade. Também é preciso garantir uma circulação de ar na estrutura da 
máquina: isso evita o seu aquecimento em excesso, garantindo que tudo funcione 
dentro do previsto. 
 
Outra exigência importante é a de prestar atenção nos equipamentos que serão 
utilizados pela rede. De forma geral, a maior parte dos eletrônicos e 
 
 
eletrodomésticos funciona com o uso desse componente. Outras opções, no 
entanto, como máquinas cirúrgicas e elementos sensíveis, exigem uma conversão 
especial. 
 
Por fim, para que tudo sempre ofereça os resultados desejados, não se esqueça da 
manutenção. Ela serve para garantir a otimização dos componentes e permitir que o 
inversor funcione com sua máxima capacidade. Assim, quanto maior for o cuidado 
com esse aspecto, menores serão os gastos necessários com reparos, por exemplo. 
 
4. MANUTENÇÃO DOS INVERSORES 
 
A manutenção dos inversores deve seguir as especificações sugeridas pelo 
fabricante. Caso não possua essas informações, o procedimento padrão de 
inspeção é: 
 
Validar os valores das medições apresentadas no display do inversor; 
Verificar o último log de erro do sistema; 
Limpar os filtros; 
Limpar o interior do gabinete do inversor; 
Cooler: caso o seu inversor possua um cooler para refrigeração, cheque 
periodicamente se ele está funcionando corretamente. Se notar algo anormal, ligue 
para o fabricante ou revendedor. 
Verificar os fusíveis. 
Verificar o torque dos terminais; 
Verificar a junta de vedação; 
Confirmar se todas as etiquetas de aviso estão fixadas; 
Procurar por qualquer anormalidade aparente, como descoloração e 
sobreaquecimento; 
Verificar a continuidade do aterramento do sistema e do equipamento; 
Verificar o sistema anti-ilhamento; 
 
 
Limpeza: mantenha os inversores e controladores sempre limpos e em locais secos 
e sem sujeira. Uma limpeza mensal com pano seco é suficiente para se evitar o 
acúmulo de poeira. 
Sinalização: verifique se todas as luzes indicadoras ou displays do seu equipamento 
estão em bom estado de funcionamento. Se notar que alguma coisa está queimada, 
entre em contato com o fabricante ou revendedor. 
Aperto dos terminais: é uma boa prática checar se as conexões dos cabos no 
inversor não estão soltas, ao menos uma vez por ano. É altamente recomendável 
contratar um eletricista habilitado para fazer este trabalho pra você. 
 
4.1 Vida Útil 
Os inversores tradicionais possuem uma vida útil que vai de aproximadamente dez 
anos a 15 anos, enquanto os microinversores têm uma vida útil maior - podem 
resistir até 25 anos. 
 
 
 
 
 
 
5. MONTAGEM 
 
 
5.1 Como montar. 
 
 
 
• Favor montar o inversor somente na direção ilustrada nos desenhos acima. 
• Uma inclinação de até 15 graus para trás é permitida. 
• Nunca instale o equipamento horizontalmente ou do lado oposto. 
• Por favor instale o inversor na altura da visão para que possibilite a 
checagem do Display e para facilitar a manutenção. 
• Tenha certeza de que a parede escolhida é segura o suficiente para segurar 
o peso do inversor. 
• Certifique que o inversor está seguramente preso ao suporte de apoio. 
• A temperatura ambiente do local de instalação deve estar entre -25°C e 
+60°C. 
• Instalar o inversor em locais abafados não é recomendado - o excesso de 
calor pode ocasionar a redução de potência. 
• Verifique se existe ventilação suficiente no local de instalação. Uma ventilação 
insuficiente pode afetar o desempenho dos componentes eletrônicos internos 
e diminuir a vida útil do inversor. 
 
 
 
 
 
5.1.2 Local onde o Inversor fotovoltaico deve ser 
instalado​. 
 
 
 
 
 
Até pouco tempo, não havia restrições para o local de instalação dos inversores e 
muita gente os instalava em locais ocultos, de difícil acesso, como sótãos e porões 
muito apertados e sem uso (diretamente abaixo de um telhado baixo ou logo abaixo 
de escadas), áreas de serviço próximas a churrasqueiras e pias, e outros locais 
inadequados. 
Um sistema fotovoltaico é uma instalação elétrica, e como tal deve receber atenção 
especial. O local adequado para a instalação do inversor fotovoltaico interativo e sua 
“​string-box​” deve ser de fácil acesso para manutenção, mas, de preferência, longe 
do alcance de pessoas que não receberam orientações sobre os riscos da 
eletricidade, em especial as crianças. 
Quanto mais próximo do quadro geral de distribuição da residência, melhor. 
Observe também a distância entre o inversor interativo e o arranjo fotovoltaico. O 
inversor interativo pode ser, sim, instalado em um sótão ou porão, desde que o 
acesso seja simples (sem necessidade de se “armar” uma escada externa, por 
exemplo). 
 
 
O local também precisa de espaço suficiente para não acumular muito calor e a 
instalação tem que ser feita de maneira limpa (sem cabos pendurados, sem fixar os 
dispositivos em vigas de madeira, etc). 
Uma área de serviço também é adequada, quando o inversor fotovoltaico e os 
quadros elétricos (em especial a ​string-box​) ficarem afastados de fontes de calor 
(como churrasqueiras, fornos e fogões) e de tomadas de água (torneiras, máquinas 
de lavar, etc). 
Também é preciso que a instalação elétrica possa ser feita com profissionalismo 
(com eletrodutos para os cabos, fixação adequada dos quadros elétricos e altura 
adequada para a fixação do inversor e ​string-box​). 
A garagem, geralmente, também é um bom local, desde que se possa acessar os 
componentes (inversor e ​string-box​) facilmente, mas que fique em espaço separado 
das tranqueiras que costumamos empilhar nesse local. 
Algumas distribuidoras já exigiram a fixação do inversor fotovoltaico próximo ao 
“padrão de luz” da edificação, o que pode não ser adequado em muitas situações. 
Não são todos os modelos de inversor solar que podem ser instalados 
externamente, pois não são vedados para a entrada de água, por exemplo. 
Além disso, o inversor não requer inspeção frequente, pois trabalha 
automaticamente, se ligando e desligando tanto no começo e fim do dia, em relação 
à radiação solar, quanto em casos de falhas na rede (quedas de tensão, apagões, 
etc). 
Somente em casos de inspeções para manutenção preventiva ou corretiva, ou 
emergências, é que se precisa acessar o inversor fotovoltaico (e a ​string-box​); mas 
esse acesso deve ser livre. 
 
 
Durante o seu funcionamento, os inversores fotovoltaicos (tanto interativos quanto 
autônomos) produzem sons; com o chaveamento da corrente contínua para corrente 
alternada fazendo um barulho igual ao das antigas TV’s de tubo. 
Inversores de maior potência fazem mais barulho e, à noite, como não há energia 
solar, os inversores interativos não fazem barulhoalgum (exceto os híbridos). 
É por isso que instalar o inversor na sala (de estar ou de jantar/almoço) pode não 
ser muito interessante (durante o dia, claro). 
Os inversores também aquecem e, quanto maior a potência, mais calor geram. Por 
isso, precisam de bastante ar para dissipar esse calor. 
Nos manuais de instalação, operação e manutenção, os fabricantes informam qual é 
a área necessária para que o modelo de inversor consiga dissipar o calor 
tranquilamente. 
O que não pode ser feito é enclausurar o inversor interativo em um quadro elétrico, 
ou embutido na parede, por exemplo, pois ele tem que ficar aparente. 
Por isso, não é uma boa ideia instalar o inversor fotovoltaico logo abaixo das telhas, 
pois este costuma ser um local muito quente em uma residência. 
Se a temperatura no local do inversor sobe muito (geralmente acima dos 45°C a 
50°C), é ativado um sistema interno que diminui a potência do inversor, de forma a 
diminuir a sua temperatura interna, o que faz com que a geração de energia caia 
muito. 
Se a temperatura subir muito (60°C, por exemplo), o inversor simplesmente se 
desliga, até que a temperatura caia. 
 
 
Durante a visita técnica para inspeção do local de instalação, o técnico instalador de 
energia solar fotovoltaica deve avaliar os melhores locais e orientar o cliente sobre 
todos esses requisitos. 
 
5.2 Arranjos 
 
A importância das ligações série e paralelo entre os módulos 
Quando projetamos os sistemas fotovoltaicos, temos que atentar para as ligações 
série e paralelo entre os módulos pois é de suma importância que a tensão do 
arranjo seja compatível com o equipamento ao qual os painéis serão ligados. 
Nos sistemas conectados à rede, o componente que se segue aos painéis é o 
inversor que possui uma gama de tensões compatíveis, que ditarão como o arranjo 
fotovoltaico deve ser configurado. 
As características de tensão e corrente de cada módulo dependem de como o 
mesmo é fabricado e consequentemente as configurações serão diversas e visam a 
compatibilização das tensões dos inversores que são conectados a eles. 
Vamos abordar as ligações série e paralelo dos módulos e como estas diferentes 
configurações são utilizadas no cabeamento dos módulos para formar os arranjos 
fotovoltaicos. 
 
 
 
 
5.2.1 Ligações em Série 
 
Na ilustração a seguir pode-se ver quatro módulos onde o terminal negativo de cada 
um é conectado ao terminal positivo do módulo subsequente. A este tipo de ligação, 
negativo para o positivo entre os módulos dá o nome de “conexão em série”. Dois ou 
 
 
mais módulos ligados desta forma, são chamados comumente de “String Série” ou 
“Circuito Fonte fotovoltaico”. 
 
Módulos ligados em série 
 
Nas conexões em série, as tensões dos módulos se somam e as correntes 
permanecem constantes. 
 
Feitas as conexões em série, os terminais que permanecem abertos, o positivo de 
um módulo e o negativo de outro módulo como vemos na parte inferior à direita da 
ilustração acima, serão os conectores que eventualmente ligarão o painel 
fotovoltaico a uma combo box e daí ao inversor. 
 
Neste arranjo vemos que cada módulo tem 12 V de tensão e 5 A de corrente. 
Se os quatro módulos estão conectados em série, temos uma tensão total de 48 V 
(4 x 12 V) com uma corrente total de 5 A 
 
Desta forma, este arranjo nos fornece uma potência total de 240 W ou seja, 48 V x 5 
A que é igual a 240 W. 
 
 
 
Conclui-se que quando queremos elevar a tensão final do arranjo, conectamos os 
módulos em série. 
 
5.2.2 Ligações em Paralelo 
 
Já na ilustração a seguir, vemos os módulos ligados em paralelo onde o terminal 
positivo de um módulo, em vermelho, é conectado ao terminal positivo do outro 
módulo e o terminal negativo em preto, é ligado ao terminal negativo do outro 
módulo. 
 
Módulos ligados em paralelo 
 
Quando conectados em paralelo, as correntes dos módulos se somam e as tensões 
permanecem constantes. 
 
Supondo que os módulos sejam os mesmos da ligação série, cada um tem uma 
tensão de 12 V e uma corrente de 5 A. 
 
Como as correntes se somam, teremos uma corrente total de 20 A com uma tensão 
de 12 V o que nos dará uma potência total de 20 A x 12 V = 240 W 
 
Note que tanto na ligação em série quanto na ligação em paralelo, a potência total 
do arranjo é de 240 W pois a tensão é a igual a um quarto da ligação em série 
enquanto que a corrente é 4 vezes maior na ligação em paralelo comparada com a 
ligação em série. 
 
 
Ligações Série e Paralelo 
A vantagem da ligação em paralelo está ligada ao conceito de armazenamento de 
energia através de baterias, ou seja, quanto tempo a bateria levará para ser 
descarregada completamente. 
A ilustração abaixo nos mostra uma string de quatro baterias ligadas em série e 
conectadas em paralelo a uma outra string de quatro baterias em série. 
Esta ligação tem como objetivo aumentar a capacidade de armazenamento de 
energia, o que também aumenta a sua vida útil. 
 
Baterias ligadas em série e paralelo 
 
A capacidade de uma bateria é expressa em Ampere-Hora (Ah) 
A segunda string de baterias não poderia ser ligada em série à primeira pois isto 
causaria um aumento, não desejado, da tensão total que iria para 12 V, voltagem 
está incompatível com a tensão nominal da lâmpada que está sendo alimentada que 
é de 6 V. 
Esta ligação fornece 48 Wh que são os 6 V x 8 ampere-hora ou seja, duas vezes a 
capacidade da energia fornecida com apenas uma string de bateria em série que 
seria de 24 wh que são os 6 V x 4 ampere-hora. 
 
5.2.3 Arranjos ligados em série e paralelo 
 
 
 
O arranjo mostrado na ilustração abaixo tem três circuitos fonte fotovoltaicos 
compostos por dez módulos ligados em série, cada circuito fonte, onde cada módulo 
possui uma tensão nominal de operação de 40,1 V com uma corrente nominal de 
5,1 A. 
 
 
Ligações série e paralelo dos arranjos 
Arranjos ligados em série e paralelo 
Uma vez que estes três circuitos sejam ligados em paralelo, a tensão total de saída 
será de 401 V com uma corrente total de 15,3 A o que nos dará uma potência 
produzida de 6.135,3 W ou 6,13 Kw aproximadamente. 
 
É importante que a tensão de saída do arranjo, sob todas as condições de 
operação, e que neste exemplo é de 401 V, seja compatível com a tensão de 
entrada do componente seguinte ao arranjo fotovoltaico que no caso dos sistemas 
conectados à rede é o inversor. 
 
Os inversores possuem uma faixa de tensões de operação que variam entre uma 
tensão mínima e uma tensão máxima que normalmente é de 600 V CC. 
 
6. DIMENSIONAMENTO PRELIMINAR DE 
INVERSORES INTERATIVOS 
 
 
 
6.1 Potência Ideal dos Inversores Interativos 
 
O dimensionamento do inversor fotovoltaico interativo é, basicamente, o 
dimensionamento do sistema solar fotovoltaico. Afinal, o inversor 
interativo é o componente principal e responsável pela injeção da energia 
na rede. 
O dimensionamento é muito simples. Você só precisa de duas 
informações: 
● O consumo médio diário de energia elétrica: basta dividir o 
seu consumo médio mensal por 30 (dias) 
● O valor da radiação solar para a sua localidade: que pode serobtida gratuitamente de vários bancos de dados de radiação 
solar. 
*Recomenda-se “CRESESB – Centro de Referência para Energia Solar e 
Eólica – Sérgio de Salvo Brito” e o “SWERA – Solar and Wind Energy 
Resource Assessment”. 
No mapa abaixo, extraído do Atlas Brasileiro de Energia Solar, você pode 
ver a radiação solar média para todo o Brasil. 
 
 
 
 
Depois, é só dividir o valor do consumo médio diário de energia elétrica 
pelo valor da radiação solar média, e você já terá um dimensionamento 
preliminar do seu sistema fotovoltaico e da potência do inversor 
interativo. 
É claro que um projeto completo deve-se considerar muitas variáveis e 
situações, como a posição de instalação dos módulos fotovoltaicos, a 
temperatura média do local, possíveis objetos causadores de sombra 
 
 
sobre os módulos fotovoltaicos e muitos outros fatores. Mas tudo começa 
com esse dimensionamento preliminar. 
6.1.2 Exemplo de um Dimensionamento preliminar 
Fotovoltaico 
 
Uma residência, cujo consumo médio mensal de energia elétrica é de 500 
kWh/mês, está situada em Ribeirão Preto-SP. Calculemos, 
preliminarmente, a potência ideal do inversor e do sistema fotovoltaico: 
 
A cidade de Ribeirão Preto está situada em região que tem valor de 
radiação solar em média anual entre 5,25 kWh/m² e 5,60 kWh/m², 
segundo o mapa de Radiação Solar Global Horizontal Média Anual. 
Vamos adotar o valor 5,25 kWh/m² para calcular a potência do inversor 
interativo. 
 
 
 
Necessitamos, então, de um inversor interativo com potência de 3 kW. 
Existem modelos comerciais com potência de 3,3 kW que servirão muito 
bem. 
 
Referências: 
 
Souza, R. d. (12 de maio de 2019). ​Bluesol-Energia 
Solar​::<​https://blog.bluesol.com.br/inversor-fotovoltaico-o-que-e-como-funciona/​> 
 
WEG.​ (12 de maio de 2019). Fonte: site oficial: 
<​https://www.weg.net/catalog/weg/BR/pt/login/?timeout=true​> 
 
Entenda tudo sobre características dos inversores grid-tie.​ (12 de maio de 2019). Fonte: 
ELYSIA-Energia Solar: <​https://www.elysia.com.br/inversor-solar-grid-tie/​ ​> 
 
Inmetro, (12 de maio de 2019). Tabelas de Consumo / Eficiência Energética - Componentes 
Fotovoltaicos - Inversores Conectados à Rede (On Grid ). Fonte: 
<​http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/componentes_fotovoltaicos_Inversores_On-Grid
.pdf​> 
 
Portal Solar, (12 de maio de 2019). O Inversor Solar, 
Fonte:<​https://www.portalsolar.com.br/o-inversor-solar.htm​l​> 
 
https://blog.bluesol.com.br/inversor-fotovoltaico-o-que-e-como-funciona/
https://www.weg.net/catalog/weg/BR/pt/login/?timeout=true
https://www.elysia.com.br/inversor-solar-grid-tie/
http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/componentes_fotovoltaicos_Inversores_On-Grid.pdf
http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/componentes_fotovoltaicos_Inversores_On-Grid.pdf
https://www.portalsolar.com.br/o-inversor-solar.html
https://www.portalsolar.com.br/o-inversor-solar.html