Inversor Grid Tie: o que é e como funciona

Um inversor Grid Tie é um inversor solar especialmente utilizado em sistemas fotovoltaicos conectados na rede elétrica. Ele converte a eletricidade produzida pelos painéis solares de corrente continua (CC) em corrente alternada (CA) na tensão adequada para a sua casa ou empresa.

O que é energia solar grid-tie?

Um sistema de energia solar grid-tie permite a simultaneidade do sistema fotovoltaico, uma vez que realiza a geração de energia e, ao mesmo tempo, abastece a rede elétrica (grid) com a energia. Desta forma, é possível aproveitar a energia armazenada em um momento futuro, simplificando a utilização da energia em períodos noturnos ou em dias nublados.

O grid-tie possibilita o abastecimento de energia em mais de um local, complementando as necessidades energéticas de diversos consumidores em uma mesma rede de sistemas conectados. Ainda assim, ele não necessita do uso de controladores de carga, tampouco de baterias, o que significa mais eficiência e facilidade no seu modo de operação.

Portanto, um sistema grid-tie tem como objetivo descomplicar a utilização do consumidor e proporcionar uma redução de até 95% no valor das contas de energia, bem como o resgate de créditos energéticos quando não há utilização da energia produzida.

O que é inversor grid tie?

Um inversor Grid Tie é um inversor solar que converte a eletricidade produzida pelos painéis solares de corrente continua (CC) em corrente alternada (CA) na tensão adequada para a sua casa ou empresa. A principal característica de um inversor Grid-Tie é que ele é feito para se interligar com a rede da concessionária (distribuidora de energia), sincronizando sua frequência (Hz) e tensão de saída (V) com a mesma, e se desconectar da rede quando esta deixa de fornecer energia, como por exemplo, devido a desligamentos para reparo ou falhas na rede.

De uma forma simples, o inversor grid tie é um inversor inteligente, que transforma e sincroniza a energia fornecida pelos seus painéis solares com a energia que você já usa na sua casa ou empresa. Desta forma pode usar a energia do sol para alimentar todos os seus utensílios elétricos. O seu segundo papel mais importante é garantir a segurança: O inversor Grid Tie percebe quando a rede elétrica da distribuidora esta sem energia e isola o sistema fotovoltaico da rede.

Como funciona o Inversor Grid Tie

O inversor grid tie funciona captando a energia dos painéis solares em corrente continua e convertendo ela para corrente alternada. O inversor grid tie usa um oscilador para sincronizar a sua frequência com a da rede elétrica da distribuidora em 60Hz e limita a voltagem para que ela não fique nem acima nem abaixo da rede (Existe uma pequena margem para esta oscilação permitida por lei, pois a nossa rede elétrica não é muito estável e a energia na rede oscila o tempo todo.

Desta forma o inversor precisa tolerar as oscilações da rede caso contrário ficaria se desligando).Inversores Grid-tie também são projetados para se desligar rapidamente da rede caso a rede caia ou falte luz. Este é um requisito internacional de segurança que garante que em caso de um apagão, o inversor grid tie será desligado para evitar que a energia do sistema fotovoltaico chegue até a rede da distribuidora e cause um acidente (por exemplo um choque em quem esteja trabalhando na rede naquele momento).

Tecnologias de Inversor Grid Tie

As principais tecnologias disponíveis para inversores grid-tie incluem transformadores de alta frequência, transformadores de baixa frequência, ou sem transformadores (transformerless grid tie inverter).

Os transformadores de alta frequência em vez de converter corrente contínua diretamente a 110V ou 220V, empregam um processo computadorizado de multi-passos, que envolve a conversão da energia de alta frequência de AC e, em seguida, de volta para DC e, em seguida, para a tensão de saída AC final. Já os inversores sem transformador são mais leves e mais eficientes do que os inversores grid tie com transformadores.

Características dos inversores grid tie

Os fabricantes de inversor grid tie publicam folhas de dados sobre os diversos modelos de inversores que eles fabricam. O conteúdo e terminologia podem variar um pouco de acordo com o fabricante, mas de um modo geral a folha de dados de um inversor grid tie deve conter:

Potência Nominal de Saída (Rated Output Power):

Este valor é fornecido em watts ou kilowatts. Significa a potência máxima de saída do inversor.

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Tensão de Saída (Output Voltage)

Este valor indica em que tipo de tensão de rede o inversor grid tie pode ser conectado. Para inversores menores que são projetados para uso residencial, a tensão de saída é geralmente 110V ou 220V. Para uso em indústrias normalmente se utiliza um inversor com saída trifásica de 380V.

Eficiência Máxima (Peak Efficiency)

A eficiência máxima do inversor grid tie indica a eficiência mais alta que ele pode atingir. A grande maioria de inversores grid tie no mercado possui eficiência acima de 94 ou 95%. Ou seja, até 6% da energia produzida pelos painéis solares é perdida no processo de inversão de CC para CA.Dica: não compre um inversor grid tie com eficiência máxima menor que 94% pois ele será de baixa qualidade.

Eficiência EU ou CEC

São valores de eficiência medidos por laboratórios na Califórnia ou Europa e representam um valor de eficiência mais perto de nossa realidade. Ou seja, é a eficiência do inversor grid tie em condições reais onde existe humidade e calor.

Corrente máxima de entrada (Maximum Imput Current)

Esta é a quantidade máxima de corrente contínua que o inversor grid tie pode receber.

Corrente máxima de saída

Quantidade máxima de corrente alternada que o inversor pode fornecer.

Quantidade de MPPT (Number of MPPT)

A grande maioria dos inversores grid tie possui 1 MPPT. O MPPT serve para maximizar o desempenho do inversor. Se você pretende instalar painéis em duas posições diferentes, por exemplo, em duas águas diferentes de seu telhado como N e L, então o seu inversor precisa ter 2 MPPTs caso contrário o seu sistema fotovoltaico não funcionará direito.

Faixa de MPPT (MPPT Voltage Range)

Isto representa a faixa de tensão de entrada em CC na qual o inversor grid tie irá operar. O projetista do sistema fotovoltaico deve configurar as strings de forma que, durante a maior parte do ano, a tensão (V) da string esteja dentro desta gama.Obs 1: String é o nome dado para painéis fotovoltaicos interconectados em série.Dica: A faixa de MPPT varia de inversor para inversor, o mais importante para que o seu sistema fotovoltaico tenha um bom desempenho é que as Strings sejam dimensionadas para ficarem o mais perto possível da tensão máxima de entrada em CC.Ex: Se um inversor grid tie de 3200Watts possui uma faixa de MPPT de 175V a 500V, e os seus painéis solares de 260Watts possuem 37Volts, então para se atingir o desempenho máximo do sistema fotovoltaico deve-se utilizar 12 painéis em série totalizando 444V na string.

Grau de Proteção IP (Protection Rating)

Níveis de classes de proteção IP ou grau de proteção IP são padrões internacionais definidas pela norma IEC 60529 para classificar e avaliar o grau de proteção contra poeira, contato acidental e água do inversor grid tie. A maioria dos inversores são classificados para instalação ao ar livre com IP45 (sem proteção contra poeira) ou IP65 (à prova de poeiras). Os inversores que você instala na parte externa de usa casa ou empresa devem ter grau de proteção IP65. Caso eles não tenham este grau e apresentem algo como IP 64 ou menor, recomendamos instalar ele em local protegido da chuva e poeira.

atingir o desempenho máximo do sistema fotovoltaico deve-se utilizar 12 painéis em série totalizando 444V na string. 

Modelos de inversores grid tie

Preços típicos, médios, de inversores grid-tie no varejo (julho de 2023):

Conheça também: Diferentes tipos de inversores solar 

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