Painéis fotovoltaicos de energia solar

Conversores de corrente contínua para corrente alternada

Conversores de corrente contínua para corrente alternada

Nos primórdios da energia solar fotovoltaica, as instalações de eletrificação usavam eletricidade para consumo na mesma voltagem e com a mesma forma que recebiam de painéis solares fotovoltaicos e acumuladores, isto é, 12, 24, 48 volts em corrente contínua. Isso fez uma grande diferença com os usuários que tinham rede de distribuição de eletricidade ou grupos geradores a 220 volts CA.

O mercado de eletrodomésticos se adaptou a maioria dos usuários e pode encontrar qualquer dispositivo para 220 volts AC. Portanto, recebendo aparelhos confiáveis, de qualidade e com preços razoáveis que operam em baixa tensão e DC é mais difícil.

Portanto, existe a necessidade de equipamentos que convertam correntes diretas com valores de baixa tensão em correntes alternadas de valores de tensão de 220 volts. Estes são os inversores (também conhecidos como inversores ou conversores). Hoje, estão disponíveis graças aos avanços da tecnologia com transistores GTO.

Conversores de corrente contínua / corrente alternada (inversores, inversores) podem converter a corrente contínua de 12, 24, 48 volts produzida pelos painéis solares e armazenada na bateria, em corrente alternada de 125 ou 220 V (atualmente, 230 V) , como o normalmente usado em lugares onde a rede elétrica convencional é.

Vantagens e desvantagens dos conversores

As vantagens de ter eletricidade na forma de corrente alternada são diversas:

  • Este é o tipo de corrente que é usado em todo o mundo e, portanto, dá um ponto de normalidade.
  • Facilita a compra de aparelhos para acessar aqueles que são mais eficientes.
  • Permite manter valores estáveis de tensão e forma de onda, apesar da variabilidade do estado de carga das baterias.
  • O fato de trabalhar com tensões mais altas (220 V é 18 vezes 12 V) permite trabalhar com baixas correntes elétricas e, portanto, condutores mais finos podem ser usados, proteções elétricas usuais e perdas são minimizadas.

Nem todas são vantagens, elas também têm alguma desvantagem:

  • A instalação consiste em mais um elemento, o conversor. Portanto, a confiabilidade do sistema diminui.
  • O inversor tem perdas elétricas para compensar gerando mais eletricidade para os módulos (5%).
  • Em pequenas instalações, o conversor pode representar uma parte importante do orçamento; por exemplo, para uma instalação de cerca de 100 Wp de potência de módulo, um conversor de 250 W pode representar 20% do custo total.

Características de um conversor de corrente

Principais características que definem um conversor

  • Tensão de entrada (Vcc): este valor deve ser igual ao valor do acumulador (12, 24, 48 V).
  • Voltagem de saída (Vca): este valor deve ser normalizado (230 VAC).
  • Estabilidade da tensão de entrada / saída: variações de até 10% são permitidas para conversores de onda quadrada e 5% para conversores de onda senoidal. São valores que as normas admitem para a voltagem das redes elétricas convencionais, independentemente da energia demandada pelo consumo. Por outro lado, em instalações com acumuladores, a tensão de entrada não pode ser superior a 125% nem inferior a 85% da tensão de entrada nominal do conversor.
  • Tipo de onda: no momento, os inversores devem apresentar um formato de tipo CA normalizado com uma onda senoidal pura.
  • Capacidade de sobrecarga (potências de pico) e proteção térmica: muito útil em instalações com motores, uma vez que no momento de iniciar a energia necessária para a operação nominal pode ser duplicada, mesmo que apenas por alguns segundos. Deve-se ter em mente que qualquer motor, no momento da partida, pode consumir uma corrente de até cinco vezes a corrente nominal e que, via de regra, aproximadamente três vezes.
  • Eficiência energética ou eficiência do conversor é a relação entre a energia que o conversor facilita para os consumos em corrente alternada e a energia que esse conversor de entrada (bateria) precisa. Se o conversor projetado para uma determinada potência funcionar em uma fração dessa potência, o desempenho será reduzido. Um conversor sinusoidal deve ter um desempenho de 70% trabalhando a 20% da potência nominal e 85% quando estiver trabalhando com uma potência maior que 40% da potência nominal.
  • Início automático e estado de espera: permite que as partes de energia do mesmo conversor sejam desconectadas na ausência de consumo e reconectadas quando detectarem uma demanda de energia acima de um limite previamente fixado.
  • Proteção contra inversão de polaridade e curto-circuito: opções básicas, dadas as possibilidades de erro ou mau funcionamento dos circuitos de consumo que são altos durante a vida útil do conversor.
  • Baixa distorção harmônica: parâmetro relacionado à qualidade da onda gerada. Os harmônicos são normalmente eliminados por meio de filtros, embora isso leve a perdas. A variação da frequência da tensão de saída será menor que 3% da nominal.
  • Possibilidade de ser combinado em paralelo: permitirá um possível crescimento da instalação e do consumo de energia.
  • Bom comportamento com variação de temperatura: margem de operação entre -5ºC e 40ºC.
  • Documentação técnica é suficiente. Pelo menos:
    • Tensão de entrada e saída de trabalho.
    • Potência nominal.
    • Frequência nominal e fator de distorção.
    • Forma da onda de saída.
    • Faixa de temperatura de trabalho suportada.
    • Desempenho dependendo da potência exigida.
    • Sobrecarga que resiste.
    • Resistência ao curto-circuito.
    • Fator de Potência.
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Última revisão: 29 de agosto de 2018