2 de agosto de 2021

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Avaliação de produto: inversor SMA Sunny Tripower Core2

Este artigo analisa o produto, explorar suas tecnologias e mostra exemplos de aplicações

Autor: 30 de junho de 2021Artigos técnicos
Avaliação de produto: inversor SMA Sunny Tripower Core2

A SMA lançou recentemente uma nova linha de produtos voltados à geração de energia em usinas de médio e grande porte denominada Sunny Tripower Core2. 

Dentro desta linha, o primeiro inversor anunciado é o modelo STP 110-60, de 110 kW de potência e com múltiplos MPPTs. 

O inversor, por se tratar de um modelo recente, conta com uma série de tecnologias e parâmetros elétricos para se modernizar e se tornar compatível com as novas demandas de geração de energia. 

Neste artigo, faremos uma análise do produto, exploraremos quais são essas tecnologias e mostraremos casos de uso das mesmas.

Aspectos físicos e elétricos

O inversor tem um visual limpo, sem telas e botões, com acabamento metálico e sem parafusos expostos. Levando em consideração a sua potência (110 kW) e o número elevado de conexões e MPPTs (24 pares de entradas MC4 distribuídas em 12 MPPTs), se mantém bem compacto, com medidas de 1,12 m por 68 cm e somente 36 cm de profundidade. 

A construção do equipamento garante estanqueidade e proteção contra a ingressão de poeira, com nível de proteção IP 66 – conforme a Tabela 1.

Figura 1: O inversor tem um visual limpo e é compacto, dada a sua classe de potência. Reprodução SMA

Tabela 1: Classificação IP

O equipamento contém 4 chaves seccionadoras CC, dividindo o desligamento CC em blocos de 6 strings (3 MPPTs). Além das chaves, o inversor também contém DPS tipo 2 do lado CC embutido nas suas proteções.

A proteção individual das séries por fusível não é obrigatória para a montagem sugerida de uma string conectada a cada par de conexão. Como nesta situação o número de strings em paralelo por MPPT é 2, não há risco de corrente reversa danosa nos módulos.

Por possuir seccionamento CC, não necessitar de fusível individual por série e conter os DPS tipo 2 nas entradas, o inversor não requer o uso de stringbox.

Figura 2: a) Chaves CC, b) 24 pares de conectores Sunclix, c) pontos de passagem para conexão de sistema de monitoramento via cabo, d) passagem de cabos CA

Figura 2: a) Chaves CC, b) 24 pares de conectores Sunclix, c) pontos de passagem para conexão de sistema de monitoramento via cabo, d) passagem de cabos CA

Figura 2: a) Chaves CC, b) 24 pares de conectores Sunclix, c) pontos de passagem para conexão de sistema de monitoramento via cabo, d) passagem de cabos CA.

As conexões disponíveis no equipamento utilizam um padrão conhecido como Sunclix. Os conectores Sunclix diferem das conexões MC4 pois não exigem o uso de um alicate específico para crimpar o condutor, já que a conexão é feita através de um clip metálico que pode ser aberto e fechado sem necessidade de refazer a terminação do cabo.

Video 1: Processo de montagem e desmontagem de conectores Sunclix

Figura 4- Passo a passo de montagem de conectores Sunclix

O inversor se conecta à rede através de cabo Ethernet, e pode utilizar os protocolos Modbus e SunSpec para enviar dados às unidades de monitoramento inteligente SMA Data Manager ou a sistema SCADA de terceiros.

Em relação aos parâmetros elétricos, destacamos uma faixa de MPPT ampla e boa capacidade de corrente por MPPT. É interessante notar que a saída CA, embora tenha tensão nominal de 400V, pode ser configurada para trabalhar com tensão entre fases de 320 V a 460 V, faixa esta em que é fácil encontrar bornes, disjuntores, transformadores e DPS compatíveis no mercado.

O inversor suporta ligação de cabos de alumínio na parte CA, desde que utilizem terminal bimetálico e pasta anti-óxido.

Tabela 2: Dados técnicos encontrados na folha de dados do produto

Tecnologias

Em relação às tecnologias, a marca traz alguns destaques na página do produto que podem ser diferenciais importantes para seu projeto. São eles:

  • Uso de conectores Sunclix: como mostrado anteriormente, o conector Sunclix não necessita de alicate especial para crimpagem do cabo. O cabo também pode ser retirado do conector sem que haja necessidade de cortar a ponta crimpada;
  • Capacidade de até 150% de fator de dimensionamento do inversor: ter possibilidade de trabalhar com carregamentos maiores pode fazer sentido dependendo do projeto. Não necessariamente um carregamento maior vai trazer melhor LCOE, porém, existem situações onde o montante de energia necessário e a limitação da rede CA vão levar o projeto a precisar de um carregamento maior. Um limite de carregamento de 150% também faz sentido ao pensar em sistemas bifaciais, onde os possíveis ganhos da traseira podem fazer com que o carregamento efetivo seja maior que o carregamento quando se leva em conta somente o dado de potência da frente do painel;
  • Compatível com tensão CC de até 1100 V: Muitos módulos recentes apresentam tensão Voc acima de 50 V quando corrigidos pela temperatura mínima ambiente. Um inversor com 1100 V de limite permite por exemplo organizar uma boa parte dos arranjos com 20 módulos por série. Um número mais fácil para dimensionar mesas e trackers do que por exemplo 18 ou 19 módulos em série;
  • Compatível com módulos bifaciais: Os inversores não têm capacidade de “sentir” que estão trabalhando com módulos bifaciais. A tensão e corrente que chegam ao inversor não podem ser distinguidas entre frontal e traseira. Do ponto de vista de dimensionamento do inversor, o que muda ao trabalharmos com módulos bifaciais é que a corrente aumenta proporcionalmente ao ganho bifacial, ou seja,  enquanto a maioria dos módulos monofaciais tem correntes de 9 a 11 A, os módulos bifaciais chegam facilmente a 12 A a 15 A. Um inversor ser compatível com módulos bifaciais significa que as correntes máximas dos conectores e MPPTs levam em conta as possíveis correntes mais altas;
  • Não há necessidade de stringbox: como discutido acima, o inversor possui todas as proteções CC obrigatórias, portanto, não é obrigatório o uso de stringbox. A decisão final de usar ou não stringbox neste caso é sempre do projetista: pode haver situações em que uma stringbox externa traga vantagens ao sistema, mesmo que o inversor possua todas as proteções obrigatórias;
  • MPPT inteligente Shade Fix: Em situações de sombreamento parcial, onde por exemplo, 3 módulos de uma string de 20 módulos estão totalmente sombreados, a ativação dos diodos de bypass causará deformações na curva IV em comparação com situações sem sombreamento. Essas deformações podem fazer com que o inversor escolha um ponto de operação I-V que aparenta ser mas não é o máximo. A tecnologia Shade Fix faz com que o inversor faça busca do ponto de máxima potência numa faixa maior e opere sempre no ponto de máxima potência global, no lugar do ponto de máxima potência aparente. 
Mateus Vinturini

Mateus Vinturini

Especialista em sistemas fotovoltaicos e engenheiro eletricista graduado pela Universidade Estadual de Campinas, UNICAMP. Entusiasta de ciências e tecnologia, com experiência no ramo da energia solar, tanto no âmbito comercial como em projeto, dimensionamento e instalação de sistemas fotovoltaicos. 

Um comentário

  • Ivan Gomes Gouveia disse:

    O valor de uma String Box é muito pequeno em um sistema, não vale à pena deixar à cargo do inversor. Os inversores devem ser super protegidos de modo à evitar interrupções. Imagine um Dps interno atuar tendo que enviar para reparo o equipamento ?? Não compensa.

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