Quantos módulos fotovoltaicos é possível ligar a um microinversor?

Diferentemente da maior parte dos inversores de strings, os microinversores trabalham com um número bem definido de módulos fotovoltaicos, que não pode ser ajustado pelo projetista do sistema fotovoltaico.

Podemos encontrar microinversores que trabalham com um, dois, quatro ou até oito módulos fotovoltaicos. É possível questionar até que ponto muitos desses equipamentos ainda respeitam a filosofia do “micro”inversor, ou seja, do pequeno inversor, de potência e dimensões reduzidas.

Em todo caso, todos os equipamentos denominados microinversores por seus fabricantes ainda preservam estas características principais, que os diferenciam dos inversores tradicionais (de strings): operam com um número menor de módulos, a dispensam a formação de strings e conexões de módulos série, possuem dimensões físicas reduzidas e são instalados próximo aos módulos fotovoltaicos.

Podemos ainda citar outras características dos microinversores ou dos sistemas que os empregam, que são consequências dos fatos mencionados no parágrafo anterior: microinversores evitam o uso de cabeamento de corrente contínua e stringboxes nas instalações, operam com níveis de tensão reduzidos e eliminam o risco de formação de arcos elétricos, que são a principal causa de incêndios nos sistemas fotovoltaicos.

Muitos profissionais apontam os microinversores como a opção mais segura para a construção de sistemas fotovoltaicos, pelo fato de eliminarem por completo os riscos de choques elétricos e de incêndio, sendo muito adequados para a operação em locais com classificação de risco (como postos de combustíveis, por exemplo).

As vantagens do uso de microinversores em relação aos inversores tradicionais são discutíveis e não vamos abordá-las em detalhes neste artigo.

Algumas das vantagens apontadas pelos projetistas, além daquelas já mencionadas acima, são a eliminação de problemas com sombras parciais nos sistemas fotovoltaicos e a redução da perda de energia pelo “mismatch” de potência dos módulos do arranjo fotovoltaico.

As desvantagens que acompanham os microinversores são o custo adicional que agregam aos sistemas fotovoltaicos, o aumento do número de componentes dos sistemas – o que torna esses equipamentos inadequados para usinas solares de grandes dimensões –, a dificuldade de substituição em caso de defeito (pois ficam instalados sob os módulos fotovoltaicos) e as condições operacionais agressivas a que ficam sujeitos, por serem instalados nos telhados, estando expostos a elevadas temperaturas (o que inevitavelmente leva à redução da vida útil, exceto se o equipamento for muito bem projetado e testado antes de ser introduzido no mercado).

Microinversores para 1 módulo fotovoltaico

Os microinversores IQ7AM e IQ7+ da Enphase, mostrados na Figura 1, são exemplos de equipamentos que preservam a filosofia original do microinversor, desde quando foi introduzido no mercado internacional em 2006.

Essencialmente, a ideia do microinversor surgiu para possibilitar a conexão direta do módulo fotovoltaico à rede de corrente alternada, sem a necessidade de cabeamentos de corrente contínua, conferindo ao sistema fotovoltaico uma característica “plug and play” (“ligar e usar”) – ou seja, de fácil e rápida instalação.

A Figura 2 ilustra como os modelos da Enphase são instalados individualmente sob os módulos fotovoltaicos. Os equipamentos possuem apenas duas conexões elétricas: uma para o módulo fotovoltaico (CC) e uma para a ligação ao cabo tronco (denominado “cabo Q” por esse fabricante), este último responsável pela conexão à rede elétrica de corrente alternada (CA).

O que difere os modelos IQ7AM e IQ7+ é a potência máxima de operação. Ambos destinam-se à conexão de apenas um módulo fotovoltaico, como mostrado na Figura 3.

Microinversores para 2 módulos fotovoltaicos

O que determina a quantidade de módulos do microinversor é o número de entradas de MPPT, o número de módulos que podem ser ligados em série em cada entrada e a potência nominal do equipamento.

Normalmente todas essas características estão interligadas. Por exemplo, o modelo SUN600G2-US-220 da Deye, ilustrado na Figura 4, possui duas entradas de MPPT e potência nominal de 600 W, o que permite a conexão de até 2 módulos fotovoltaicos (um em cada entrada).

Neste caso não seria possível a conexão de dois módulos por entrada, como ocorre em alguns modelos de outros fabricantes, pois a potência do equipamento seria excedida – além do fato de as entradas não estarem preparadas para receber a tensão elétrica de dois módulos em série.

Além do exemplo mostrado aqui,  o mesmo fabricante (Deye) possui modelos de potências superiores, com capacidade de operar com até 4 módulos fotovoltaicos.

Os modelos de microinversores com potência na faixa de 2000 W destinam-se ao uso de até 4 módulos fotovoltaicos.

Um exemplo desse tipo de equipamento é o modelo DS3D da APSystems (Figura 5), distribuído no Brasil pela Ecori, que possui duas entradas de MPPT independentes e pode receber até dois módulos por entrada – neste caso, necessariamente realiza-se uma conexão de dois módulos em série em cada entrada, conforme ilustrado na Figura 6.

Outros exemplos de microinversores para 4 módulos fotovoltaicos são os modelos HMS-1800-4T e HMS-2000-4T da Hoymiles, que possuem 4 entradas de MPPT independentes. Segundo a folha de dados do fabricante, os modelos são recomendados para módulos na faixa de 360 W a 565 W (HMS-1800-4T) e 400 W a 625 W (HMS-2000-4T).

Microinversores para 6 a 8 módulos fotovoltaicos

Os modelos TSOL-MP3000 e TSOL-MS3000 da TSUN,  ilustrados na Figura 8, podem se conectar a até 6 ou 8 módulos fotovoltaicos, respectivamente.

O modelo TSOL-MP3000 possui 6 entradas de MPPT independentes e pode receber um módulo por entrada.

Por outro lado, o modelo TSOL-MS3000 possui 4 entradas de MPPT e pode receber até 8 módulos fotovoltaicos, sendo dois módulos ligados em série em cada entrada, como ilustra a Figura 9.

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