Agosto 19, 2019

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Economizando cabos com a conexão leap-frog dos módulos fovoltaicos

Introdução

Uma maneira eficiente de realizar as conexões de strings de módulos fotovoltaicos é a estratégia conhecida como "leap-frog". Esse modo de ligação, ilustrado na figura abaixo, permite reduzir o custo com cabos elétricos nas instalações. As conexões de ida e volta são realizadas com os próprios cabos dos módulos fotovoltaicos, tanto na ida como na volta, evitando o uso de cabos de retorno.

Além de proporcionar economia, a conexão "leap-frog" ainda melhora a imunidade do circuito contra indução eletromagnética, pois essa estratégia força os cabos a estarem sempre juntos uns dos outros, tornando mais fácil reduzir as áreas de laços dos circuitos, o que torna a instalação fotovoltaica menos suscetível a surtos eletromagnéticos (leia mais sobre esse assunto aqui).

Como fazer o leap-frog

Não tem muito segredo. Em vez de ligar os módulos em sequência, que é o jeito convencional, ligamos os módulos dando um salto, pulando sempre um módulo. Fazemos isso na ida e na volta. No final da ligação voltamos ao mesmo ponto e as terminações do circuito série ficam próximas, eliminando a necessidade de acrescentar um cabo de retorno ao circuito, como mostrado na figura acima. 

O leap-frog sempre é possível? Sim, quase sempre. Normalmente a estratégia leap-frog é possível na grande maioria dos projetos, pois os fabricantes recomendam que a fixação mecânica do módulo seja feita na borda de maior dimensão. Assim sendo, o arranjo mecânico mostrado na figura abaixo é sempre o mais encontrado em qualquer tipo de instalação.

A orientação real dos módulos no telhado vai depender do posicionamento dos perfis de alumínio, que podem estar na vertical (se estiverem apoiados nas terças) ou na horizontal (se estiverem apoiados nas ondulações das telhas) -- em geral é isso.

Entretanto, com trilhos na horizontal ou na vertical, os módulos estarão sempre ladeados pela borda mais longa, como vemos na figura anterior. Nas usinas de solo é mais comum o posicionamento em retrato (módulos em pé), pois isso elimina o uso de perfis de alumínio, sendo os módulos apoiados diretamente sobre as travessas de aço galvanizado. A ligação leap-frog é quase uma regra hoje nas instalações, pois é incomum encontrarmos módulos ladeados pela borda mais curta.

Qual seria o impedimento para fazer a ligação leap-frog com módulos ladeados pela borda mais curta? Se não consegue enxergar isso, imagine na figura anterior os módulos deitados sobre os mesmos trilhos, que se encontram na posição horizontal. Seria difícil interligar os módulos fazendo o salto de um módulo, pois as distâncias entre os módulos seriam mais longas. Na figura abaixo, enquanto a distância entre dois módulos é de aproximadamente 1 metro (que é a largura de um módulo), na posição paisagem a distância entre dois módulos seria de 2 metros, tornando inviável a conexão de módulos com os seus próprios cabos. 


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Last modified on Terça, 02 Julho 2019 01:32
Marcelo Gradella Villalva

Especialista em sistemas fotovoltaicos. Doutor (PhD), Mestre e Graduado em Engenharia Elétrica. É docente e pesquisador do quadro permanente da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC) da UNICAMP - Universidade Estadual de Campinas. Diretor do LESF - Laboratório de Energia e Sistemas Fotovoltaicos da UNICAMP. Autor de mais de 200 artigos técnicos de alcance internacional nas áreas de eletrônica de potência e sistemas fotovoltaicos. Autor do livro "Energia Solar Fotovoltaica - Conceitos e Aplicações". Pioneiro em treinamentos em sistemas fotovoltaicos no Brasil. É coordenador do programa de Extensão em Energia Solar Fotovoltaica da UNICAMP (http://cursosolar.com.br), onde apresenta cursos de Introduçao à Energia Solar Fotovoltaica, Projeto e Dimensionamento de Sistemas com PVSyst e Instalação e Integração de Sistemas Conectados à Rede Elétrica.

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