O Inversor Solar

Você sabe por que precisa de um inversor solar? Como ele funciona? Posso instalar Energia Solar sem um Inversor Solar? Para sanar as principais dúvidas, criamos este conteúdo para explicar, de maneira simples e concisa, que você e sua empresa podem estar perdendo dinheiro.

Projetos que utilizam a energia solar fotovoltaica não são mais apenas um sonho, mas sim a realidade no dia-a-dia de brasileiros. Eles buscam economia e alternativas sustentáveis para geração de energia.

Os painéis fotovoltaicos são utilizados para transformar a radiação solar em energia elétrica. Para que isso seja possível, é necessário a utilização de um inversor que converte corrente contínua para corrente alternada.

Até aí, você certamente já está familiarizado, mas com tantas opções no mercado, é importante determinar a finalidade do seu sistema e, principalmente, para o inversor fotovoltaico. E nesse momento te convido a acompanhar o artigo de hoje. Assim, dúvidas não mais terão espaço em suas decisões. Boa leitura!

MAS AFINAL, O QUE É INVERSOR SOLAR?

Como sabemos, nossos equipamentos eletroeletrônicos, em sua maioria, funcionam em corrente alternada, já os painéis fotovoltaicos geram energia em corrente contínua. Por isso, é necessário um dispositivo que transforme essa corrente contínua em corrente alternada. De maneira simplificada, o inversor é um adaptador de energia, indispensável para os sistemas fotovoltaicos.

Esquema de aplicação do inversor. em uma residência abastecida por energia solar fotovoltaica.
Fonte: Solar Energy, modificado pelo autor.

E mais que sua ocupação, ele contribui com a segurança de todo o sistema, oferecendo monitoramento eficaz. É também, responsável pela otimização de energia produzida e distribuída.

Ele pode ter ou não um transformador em seu interior. O inversor solar que não possui o transformador, potencializa a energia produzida, visto que transformadores geram calor. Isto é, quanto menos energia térmica produzida, menor será a perda de energia elétrica. É isso que torna o inversor fotovoltaico uma excelente opção.

E COMO FUNCIONA O INVERSOR FOTOVOLTAICO?

Um inversor típico é constituído por três circuitos: um oscilador, que converte a tensão contínua pura em pulsos de tensão (tensão contínua pulsante). Os pulsos são necessários pois o transformador só opera em correntes que variam.

Sendo assim, o próximo circuito é o transformador, que irá elevar os pulsos de baixa tensão do oscilador e fazer a conversão para corrente alternada através do fenômeno conhecido como indução eletromagnética.

Por fim, é necessário um circuito regulador para estabilizar a saída do inversor e proteger a instalação elétrica contra picos de tensão.

Esquema elétrico de um inversor DC/AC típico.
Fonte: Instituto Newton Braga.

A tecnologia varia de inversor para inversor sendo, alguns casos, dispensado o uso de transformadores no circuito do inversor. Somente em alguns países é exigido o uso de inversores com transformador, porém no Brasil, não é necessário a presença deste circuito. Desta forma, é muito importante conhecer as exigências da concessionária antes de comprar os equipamentos do seu sistema.

No meio do processo, o aparelho utiliza interruptores ou chaves eletrônicas, que podem ser transistores do tipo IGBT (Transistor Bipolar de Porta Isolada), IGCT (Portão Integrado Controlado) ou MOSFET (Transistor de efeito de Campo Metal – óxido – semicondutor).

E, como se pode concluir, este dispositivo – o inversor solar – se mostra essencial no sistema fotovoltaico para que os equipamentos que operam em corrente alternada, funcionem de maneira correta.

E COMO ESCOLHER UM INVERSOR SOLAR CONFIÁVEL?

O inversor solar – em sua extensa maioria – é confiável. Entretanto, a forma correta de utilização é que gera maiores dúvidas. Para você adquirir um instrumento eficiente e seguro, é importante conhecer bem algumas características:

Eficiência

Para inverter a corrente contínua em alternada, o inversor fotovoltaico precisa ter a capacidade de economizar energia. O mínimo aceitável é de 94%.

Padrão de proteção

O aparelho precisa atender às recomendações NBR IEC 60529. Nessa norma são estabelecidos os graus de proteção para revestimentos de equipamentos elétricos, os chamados códigos IP.

O mínimo recomendável, para locais abertos, é o IP 55, que protege contra poeira e jatos d’água.

Onde será instalado

O inversor solar se adapta em diferentes locais, considerando as finalidades. Em uma residência, por exemplo, ele pode ser instalado perto do quadro de luz, próximo aos módulos fotovoltaicos ou em qualquer outro local.

Esse local deve considerar as necessidades do contratante: Pode ser fixado dentro de casa para acompanhamento de geração frequente ou colocar mais distante devido ao ruído emitido pelo inversor solar, ainda que se trate de um som baixo.

QUAIS INVERSORES EXISTEM NO MERCADO?

Grid-Tie

Inversores Grid-Tie

Grid-Tie significa “conectado à rede”. Este inversor é próprio para sistemas que visam reduzir a conta de energia, ou seja, conectado na rede das concessionárias. Com isso, o abastecimento de energia fica dependente da fornecedora local. Sendo assim, o inversor é projetado para desligar automaticamente caso falte energia na rede.

O inversor solar Grid-Tie copia a frequência da rede e interrompe o funcionamento para evitar curtos ou problemas resultantes da falha no fornecimento de energia da rede.

Os inversores possuem um sistema de monitoramento que faz o registro de dados integrados, conectando a uma rede wi-fi ou cabos Ethernet. Ainda é possível fazer a sincronização com a rede elétrica, para que a energia fornecida pelo sistema fotovoltaico seja a mesma da concessionária.

Off-Grid

Inversores Off-Grid

Off-Grid significa “desconectado da rede” ou “fora da rede”. São sistemas independentes da rede elétrica. Costumam ser utilizados em áreas isoladas ou espaços rurais, principalmente em locais sem acesso à eletricidade.

Costumam abastecer sistemas residenciais, de telefonia, de rádio, de monitoramento em geral, entre outros.

Para entender mais sobre as diferenças entre o sistema Off-Grid e o sistema Grid-Tie, temos um post dedicado a este assunto.

CONCLUSÃO

Ter um sistema de energia solar na sua empresa ou residência é investir em um sistema seguro, econômico e sustentável. Por se tratar de um sistema com uma vida útil longa (mais de 30 anos), é necessário escolher profissionais competentes para a realização do projeto e instalação do gerador. É fundamental que os profissionais sejam qualificados e ofereçam um atendimento personalizado.

E então, ainda restam dúvidas? Comente aqui com sua opinião sobre o assunto! Você conhece os outros equipamentos necessários para instalar energia solar na sua casa? Veja aqui no nosso post explicando tudo sobre o kit de energia solar!

O inversor de energia solar é um item essencial do kit de energia solar, com função de converter a energia elétrica gerada pelos painéis, de corrente contínua (CC) para corrente alternada (CA), além de garantir a segurança do sistema e medir a energia produzida pelos painéis solares.

“O Inversor Solar é o coração do seu sistema de energia solar fotovoltaica“

O que é um inversor solar?

O inversor solar é o equipamento usado para converter a energia gerada pelos painéis solares, de corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA), possibilitando o uso da energia elétrica gerada pela energia solar fotovoltaica.

Qual é diferença entre um inversor solar e um inversor fotovoltaico?

Nenhuma. Os dois são a mesma coisa, somente o nome muda.

Onde o inversor de energia solar é instalado?

Em residências, o inversor solar é tipicamente instalado perto do quadro de luz, em um local abrigado do sol, do calor e da água. Em mini-usinas (mini-geração distribuída) Comerciais e Industriais pode-se construir uma sala somente para eles, pois estes inversores são maiores e ocupam mais espaço físico.

O que é um inversor solar grid-tie (inversor solar on grid)?

O inversor solar grid-tie (ou inversor on grid) é o modelo mais utilizado no mundo, sendo o inversor usado para conectar um sistema fotovoltaico on grid à rede da sua residência ou empresa, sendo projetado para se desligar rapidamente da rede elétrica caso ela venha a cair.

É possível conectar qualquer equipamento em um inversor solar (grid-tie)?

Sim, é possível conectar 99% dos equipamentos que você usa no dia-a-dia, como computadores, máquinas de lavar, secadores, luz, etc. Apenas equipamentos cirúrgicos e equipamentos extremamente sensíveis requerem inversores de onda senoidal pura. Ou seja é possível.

O que é um Inversor Solar string (String inverter)?

O inversor string é o inversor grid-tie, o tipo mais comumente utilizado em sistemas de energia solar residencial e empresarial. Ele representa 50% de todos inversores solares utilizados no mundo. Dependendo do tamanho da instalação, pode haver mais do que um inversor string.

O que é um inversor solar off-grid?

Off-grid significa “fora da rede” ou “desconectado da rede”.

O inversor solar off-grid foi desenvolvido para sistemas fotovoltaicos desconectados da rede elétrica, ou seja, sistemas que usam baterias e estão, normalmente, em regiões onde não se tem acesso à rede elétrica.

Os inversores off-grid convertem a corrente contínua (CC) a 12, 24 ou 48 Volts para a corrente alternada (CA) e, no Brasil, devem ter uma potência de 110/220 V e 60 Hz para fornecer energia a eletrônicos e eletrodomésticos convencionais.

O tamanho do inversor off-grid varia dependendo da aplicação. Os inversores off-grid menores possuem potências variando de 150 W a 2000 W, são leves e podem ser facilmente transportados ou movidos de um sistema para outro. Já os inversores off-grid mais potentes são usados para operar equipamentos com maior consumo de energia, como televisores, frigoríficos, máquinas, ferramentas elétricas, equipamentos de telecomunicações etc. Os inversores off-grid acima de 2000 W são mais pesados e requerem uma instalação permanente, possuindo uma série de recursos avançados, como controle de carga, monitoramento de internet etc.

Inversor Solar Híbrido

O Inversor Solar Híbrido te permite operar tanto conectado na rede quando isolado dela. Ele é como se fosse um 2 em 1, ou seja, um inversor grid-tie e um inversor off-grid juntos. Isso é uma forma simples de explicar um inversor solar híbrido pois na prática eles podem fazer muito mais que isso, como por exemplo serem programados para injetar energia na rede nos horários onde a energia vale mais e armazenar a energia em baterias quando a energia é mais barata.

O que é um micro inversor solar?

Micro inversor solar é um inversor projetado para operar com um único painel solar. O micro inversor converte a energia de corrente contínua de cada painel para corrente alternada. As vantagens do micro inversor residem, principalmente, na operação independente de cada painel. Sim, algumas empresas possuem esta solução no Brasil.

O que é um inversor solar central?

Inversores centrais são projetados para aplicações de grande porte como edifícios, instalações sistemas fotovoltaicos industriais e usinas solares. Eles são, basicamente, um grande inversor string.

O que é mais importante na escolha de um inversor solar?

Confiabilidade e Eficiência. Quanto maior a eficiência do seu inversor solar mais energia gerada pelos painéis fotovoltaicos você aproveita para a sua casa ou empresa e, quanto mais confiável, menor é o seu risco de ter algum problema com o inversor solar. Se você tiver que escolher entre um dos dois nós aconselhamos o inversor que seja mais confiável, pois, é preferível perder um pouco da energia gerada (1%, 2% ou 3%) ao ter problemas com o inversor (Improvável mas pode acontecer com inversores de baixa qualidade). A WEG por exemplo possui um dos inversores mais confiáveis do mercado, junto com SMA e Fronius.

Qual é a potência (kWp) do inversor solar (inversor grid tie) que você precisa?

Depende da potencia (Watts) (tamanho) do sistema que você deseja instalar. Por exemplo, se você está instalando um sistema de 4.0kw em seu telhado e você não tem intenção de aumentar o número de painéis (aumentar a capacidade de geração do sistema), então você precisaria de um Inversor solar de 4.0kw.

Se você vai instalar um sistema solar de 4.0kw e pretende instalar mais painéis no futuro, então você pode instalar um inversor solar maior, como um de 5.0kW ou mesmo um 6.0kW. Apenas certifique-se que você tem o espaço em seu telhado para os painéis extras antes de optar por um inversor maior.

Quanto custa o inversor de energia 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 (Dezembro de 2018):

Inversor solar de 1kWp	R$ 1.500,00 – R$ 3.000,00
Inversor solar de 2.0kWp	R$ 2.000,00 – R$3.000,00
Inversor solar de 3.0kWp	R$4.000,00 – R$5.000,00
Inversor solar de 5.0kWp	R$5.500,00 – R$6.500,00
Inversor solar de 6.0kWp	R$8.000,00 – R$9.000,00
Inversor solar de 8.0kWp	R$9.500,00 – R$11.500,00
Inversor solar de 12.5kWp	R$ 12.500,00 – R$15.000,00
Inversor solar de 15.0kWp	R$ 13.000,00 – R$15.000,00
Inversor solar de 25.0kWp	R$ 15.000,00 – R$18.000,00
Inversor solar de 75kWp	R$ 34.000,00 até 40.000,00

Obs:
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.

Quais são os principais fabricantes de inversor de energia?

Conheça as principais marcas de inversores solares:

WEG Solar
FRONIUS
GoodWe
Hoymiles
REFUSol
Growatt
SMA
APSystems
ABB
ECOSOLYS
SUNGROW
BONFIGLIOLI
INGETEAM
SCHNEIDER
KAKO
OUTBACK
PHB
B&B
SANTERNO
NEP
CHINT
SAJ
KSTAR
DELTA
Solaredge

Inversores chineses VS Inversores europeus. Qual é melhor?

Muitas pessoas falam mal de inversores chineses e dizem que os inversores Europeus são os melhores. Os Europeus estão produzindo esses inversores para energia solar a mais tempo, a 25 – 30 anos. Mas isso não quer dizer que os outros inversores não são bons. Existem inversores de boa qualidade sendo fabricados em todos os países inclusive no Brasil. Siga as nossas dicas nessa página que as chances de você se arrepender são mínimas.

Qual é o tipo de inversor solar mais utilizado no mundo?

O tipo de inversor solar mais utilizado é conhecido como “inversor grid tie”, esses são os inversores utilizados para conectar o seu sistema fotovoltaico de energia solar na rede elétrica.

O papel principal do inversor solar (inversor grid tie) no sistema é inverter a energia elétrica gerada pelo painel solar, de corrente continua (CC) para corrente alternada (CA). O Seu papel secundário e garantir a segurança do sistema fotovoltaico e gerar dados da geração de energia para o monitoramento do desempenho do seu sistema.

Eu posso ter um inversor solar menor que a quantidade de painéis que eu tenho?

Sim. Você pode ter até 15% mais potência instalada (quantidade de painéis) do que a potência nominal do seu inversor. Ex: Você pode ter 2.3KWp de painel para um inversor de 2kWp. Isso acontece porque os seus painéis fotovoltaicos nunca irão produzir a potência máxima deles. (Devido a perdas por calor e outros fatores)

Eu posso ter um inversor solar maior que a quantidade de painéis que eu tenho?

Normalmente este não é o ideal e o seu sistema fotovoltaico não vai funcionar bem. Salve algumas exceções onde o inversor é projetado para fazer isso. De uma forma geral o ideal é que a potência total somada dos seus painéis seja de 20% a 40% maior que a potência nominal do inversor solar.

Placa Solar com Inversor

Em primeiro lugar, um inversor solar é caracterizado por sua função de conversão de corrente contínua (CC) para a corrente alternada (CA) em um sistema fotovoltaico. Portanto, o equipamento opera como um adaptador de energia e garante a segurança do sistema em uma placa solar, por exemplo, além da possibilidade de otimizar a energia produzida e monitora-lá.

Neste sentido, seu grau de eficiência para a melhor utilização em sua residência, ou estabelecimento, deve ser no mínimo 94%, visando a economia de energia. Portanto, os inversores podem ser instalados em diferentes áreas, como em painéis solares, os quais citamos acima, ou próximos ao quadro de luz do imóvel.

Entretanto, a instalação dos kits deve ser feita de acordo com as necessidades do cliente, uma vez que eles podem ser fixados em locais estratégicos para acompanhar a produção de energia de modo constante ou até mesmo em uma certa distância para evitar a emissão de ruídos.

Sendo assim, temos três principais tipos de inversores que podem ser utilizados em seu sistema fotovoltaico:

Grid Tie (conectado à rede);
Off Grid (fora da rede);
Microinversor (utilizado em um único painel solar);

As principais características de um inversor solar (inversor grid tie)

A maioria dos Inversores solares no Brasil são bastante confiáveis, mas, nem todos. Para assegurar-se de que esta comprando um inversor solar confiável, seguem alguns fatos e informações que você deve considerar antes de fazer a sua escolha:

Inversor Solar sem Transformador (Transformer-less) ou com Transformador

O inversor solar sem transformador é um inversor mais leve, e gera menos calor (melhor para áreas fechadas) eles também tem reputação de serem mais eficientes no processo de conversão de CC para CA. Já no Brasil, diversas distribuidoras exigem que você use inversores com transformador. Fale com o seu instalador para descobrir qual é o ideal para você.

Grau de Proteção contra água e poeira (IP) do Inversor Solar

Apresentado na norma NBR IEC 60529 – Graus de proteção para invólucros de equipamentos elétricos (códigos IP). Isso é muito importante se seu inversor solar for instalado em local aberto, existem diversos graus de proteção, o aconselhável, para locais abertos é a partir de IP 55.

Eficiência do Inversor Solar

A eficiência do seu inversor é medida em %, indicando o quão eficiente este inversor é em converter a energia solar de corrente continua (CC) para corrente alternada (CA), para ser usada na sua casa ou comércio. A eficiência de um inversor solar para sistemas conectados a rede varia, sendo 94% a eficiência mínima aceitável. Quanto mais alta a eficiência do inversor solar melhor.

Possibilidade de conexão do Inversor Solar ao seu computador

Para aqueles que realmente gostam da ideia de possuir a sua própria “usina solar” e tem um grande interesse por TI, a possibilidade de conectar o seu inversor solar ao computador pode ser interessante; pois isso possibilita monitorar o desempenho do sistema em tempo real, de qualquer lugar do mundo gerando gráficos e comparações. As maiorias dos inversores solares já possuem um display onde você pode monitorar o desempenho do sistema, portanto, a conectividade ao computador pode ser dispensável para alguns.

Garantia do Inversor Solar

Todos os Inversores solares vêm de fábrica com garantia de 5 anos e a maioria dos fabricante oferecem a opção para estender a garantia até 10 anos. Alguns inversores solares já vêm com uma garantia de 10 anos. Lembre-se, apenas porque ele tem a maior garantia, isso não significa que o inversor solar é mais confiável. O mais importante é que este inversor solar tenha uma garantia nacional e que seja de uma empresa com reputação comprovada. Dica: Procure saber do seu instalador qual é o procedimento caso o Inversor Solar apresente algum problema. (você não quer colocar o seu inversor no correio e mada-lo para Europa e esperar 3 meses até receber um novo!)

Inversor Solar com Dois ou mais Rastreamentos (MPPTs)

O rastreamento é como se existissem dois ou mais inversores solares dentro de um só, ele permite que você tenha no mesmo sistema painéis voltados para dois ou mais lados diferentes. Exemplo: você pretende instalar um sistema de 5kw na sua propriedade, existem duas faces disponíveis voltadas para direções diferentes, o espaço de uma única face não é suficiente para os 5kw de painéis, então você vai dividir o sistema em 2.5kw de um lado do telhado e 2.5kw na outra face do telhado. Isso somente é possível fazer com inversores solares que possuam duplo rastreamento. Se você vai instalar todos os painéis em uma única face, não é necessário o duplo rastreamento.
Outra utilidade do inversor com mais MPPTs é reduzir o e efeito negativo de sombreamento parcial. Por isso que micro-inversor é uma ótima solução para um telhado como muitas faces ou sombreado.

Certificação do inmetro para inversores conectados à rede (on grid)

O PBE Fotovoltaico foi implementado em caráter compulsório por meio da Portaria Inmetro no 4, de 4 de janeiro de 2011, complementada pelos critérios estabelecidos na Portaria Inmetro n° 357/2014. O objetivo dessa legislação é o estabelecimento de regras para os inversores de energia solar fotovoltaica.
IMPORTANTE: Não é porque o seu Inversor não esta aqui que ele não é bom. Hoje existe um grande atraso por parte dos laboratórios certificados e portanto a maioria dos Inversores ainda não constam nesta lista. Caso tenha dúvidas sobres os inversores fotovoltaicos que você pretende comprar entre em contato conosco para tentarmos lhe auxiliar.