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Quais os Principais Elementos de um Sistema Fotovoltaico?

03/09/2021

Quais os Principais Elementos de um Sistema Fotovoltaico?

Os principais componentes de um gerador fotovoltaico devem ser cuidadosamente escolhidos pela empresa integradora, que deve se atentar especialmente às suas especificações técnicas, de modo que cada equipamento apresente as características mínimas necessárias ao projeto. A atenção na fase de seleção dos equipamentos permite reduzir a ocorrência de problemas nos períodos de instalação e operação dos sistemas fotovoltaicos. Confira, a seguir, uma listagem dos componentes cuja exatidão das especificações é imprescindível.

 Módulo Fotovoltaico

Os módulos ou painéis solares são os principais componentes dos sistemas fotovoltaicos, responsáveis pela geração de energia elétrica do sistema. São eles que convertem a energia proveniente do sol em energia elétrica.

Existem diversas opções de tecnologia no mercado e é importante especificar qual será utilizada no sistema. Os módulos mais comuns no Brasil são os de silício multicristalino ou monocristalino, que apresentam alta eficiência e ótimo custo x benefício. Além da tecnologia, é importante especificar as características técnicas mínimas do módulo a ser utilizado no sistema fotovoltaico, como potência nominal, eficiência, tolerância, entre outras.

Quanto às normas, os painéis solares devem apresentar:

  • Certificado de Etiquetagem, de acordo com os requisitos de Avaliação da Conformidade anexos às Portarias Inmetro n° 4/2011, Inmetro n° 357/2014 e Inmetro n° 17/2016;
  • Certificado de Registro, no Inmetro (Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia), do modelo de módulo etiquetado.

Os módulos fotovoltaicos devem também possuir certificações emitidas por instituições reconhecidas internacionalmente e pelo Inmetro, tais como:

  • IEC 61215 - Terrestrial photovoltaic (PV) modules - Design qualification and type approval - Part 2: Test procedures;
  •  EC 61701 - Photovoltaic (PV) modules - Salt mist corrosion testing;
  • IEC 61730 - Photovoltaic (PV) module safety qualification - Part 1: Requirements for construction;
  • EC 62716 - Photovoltaic (PV) modules - Ammonia corrosion testing.

 Inversor Fotovoltaico

O inversor fotovoltaico é o coração do gerador solar, pois é responsável por fazer a conversão da energia c.c. (corrente contínua), gerada pelo painel solar, em energia c.a. (corrente alternada).

A empresa integradora precisa identificar as características técnicas mínimas dos inversores, como potência nominal, eficiência, índice de proteção, entre outros. Além disso, é importante que, na especificação do inversor, estejam claras a frequência de operação do equipamento (60 Hz para a rede elétrica convencional do Brasil) e a tensão de saída nominal compatível com a tensão da rede elétrica local. Caso a tensão não seja compatível, será obrigatório o uso de um transformador.

O inversor fotovoltaico deve possuir certificações de acordo com as seguintes normas: IEC 61727, EN 61000, EN 50178, IEC 62109-1, IEC 62109-2, NBR2 16149, NBR 16150 e NBR IEC 62116:2012.

Quando for previsto, no projeto, o uso de um Sistema de Aquisição e Análise de dados (SAAD) para o monitoramento do sistema fotovoltaico, é importante assegurar que a interface de comunicação do inversor seja compatível com o SAAD.

Componentes de Proteção

Os componentes de proteção do sistema fotovoltaico servem para proteger tanto os equipamentos como os usuários contra surtos, sobrecorrente, etc., tornando possíveis procedimentos seguros de manutenção e desconexão do sistema. Todos os componentes de proteção necessários devem seguir as recomendações da NBR 16690:2019.

Conectores

Os conectores c.c. fazem a conexão elétrica entre os cabos das strings e o cabo principal que faz o paralelo do circuito fotovoltaico. Para a parte c.c. do sistema, recomenda-se que, em todas as conexões, sejam utilizados conectores específicos para sistemas FV (conectores tipo MC4). Em terminações de cabos que não utilizam conectores do tipo MC4, é recomendável que sejam utilizados terminais pré-isolados, que devem atender à NBR 5474. Emendas devem ser evitadas.

Condutores

Os condutores devem ser dimensionados de acordo com a NBR 5410, de modo a suportar a corrente específica do sistema e quedas de tensão admissíveis, conforme desejado no projeto.

É importante salientar que os condutores devem ser instalados em locais apropriados que não acumulem água, que poderia danificar cabos e conectores, e que sejam protegidos da incidência de radiação ultravioleta direta. Além disso, deve-se evitar que os cabos fiquem frouxos ou demasiadamente tensionados, além de garantir que não sofram estrangulamentos. Os cabos para aplicação em sistemas fotovoltaicos também devem atender aos requisitos da NBR 16612.

Transformadores (Caso Necessário)

Nos casos em que o inversor fotovoltaico não apresenta uma tensão de saída compatível com a rede elétrica local, é necessário o uso de um transformador. O equipamento deve ser especificado conforme dimensionamento do sistema fotovoltaico.

Quadro Elétrico

Os quadros elétricos têm a função de comportar os componentes de proteção e paralelar o circuito. Em um sistema fotovoltaico, os quadros elétricos podem agrupar os componentes em:

  • Corrente contínua (denominados de caixa de junção ou stringbox) para paralelar strings, comportar porta-fusíveis, DPS e chave seccionadora;
  • Corrente alternada, que são os quadros de distribuição convencionais para paralelar circuitos de inversores, comportar DPS, disjuntores, etc., e promover o acoplamento entre componentes, assegurando a proteção geral dos componentes elétricos.

Sistema de Aquisição e Análise de Dados (Saad)

O Sistema de Aquisição e Análise de Dados (SAAD) geralmente é composto por uma estação solarimétrica, dataloggers, sensores, medidores de energia, workstation para visualização dos dados e outros componentes acessórios. A quantidade de equipamentos e complexidade do SAAD é variável e depende do interesse de monitoramento das variáveis do sistema. Vale ressaltar que é de suma importância garantir um SAAD robusto, pois esses dados serão necessários para avaliação futura de desempenho do sistema e assegurar a garantia da instalação. Caso o sistema fotovoltaico venha a apresentar um desempenho abaixo do esperado, serão utilizados os dados adquiridos pela SAAD para identificar a possível causa desse baixo desempenho.

Na Inovacare SOLAR, todo o atendimento é especializado para tirar as dúvidas de nossos parceiros integradores e proporcionar o melhor resultado possível para seus projetos. Além disso, nossos geradores são configurados de forma personalizada e somos especialistas em cada um dos inversores que comercializamos, oferecendo suporte e assistência técnica próprios.

 

Fonte: C40 Cities Finance Facility e ABSOLAR

Photo by Los Muertos Crew on Pexels.com

Compilado das normas que definem os requisitos mínimos dos principais equipamentos que compõem o sistema fotovoltaico.

Compilado das normas que definem os requisitos mínimos dos principais equipamentos que compõem o sistema fotovoltaico.

Resumo dos equipamentos e respectivas descrições.

Resumo dos equipamentos e respectivas descrições.

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