Sistemas FV instalados em fachadas com o emprego de microinversores

Este artigo apresenta uma ideia muito interessante que vem surgindo na Europa, com o aproveitamento de pequenos espaços (como os de varandas e balcões de edifícios) para a geração de energia elétrica.

Este tipo de aplicação é uma das maravilhas da fonte fotovoltaica: qualquer espaço disponível, onde se possa instalar um painel solar, pode ser usado para produzir um pouco de energia.

No Brasil, podemos nos espelhar na experiência europeia e seguir os seus passos com o fato de que a instalação de sistemas fotovoltaicos torna-se realmente muito simples com o emprego de microinversores, dispensando cabeamento de corrente contínua, stringboxes e outros acessórios que são indispensáveis nos sistemas fotovoltaicos de strings.

E com essa facilidade podemos pensar em instalar sistemas em locais inusitados, diferentes dos tradicionais telhados.

É importante lembrar que, apesar da facilidade de instalação, não se pode dispensar a mão de obra especializada, por mais simples que seja o sistema, mesmo que tenha apenas um módulo fotovoltaico.

Além disso, devemos ter em mente que todo e qualquer tipo de sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica de distribuição deve ser homologado no Brasil, o que requer necessariamente a assessoria de uma empresa especializada ou de um profissional da área de eletricidade.

A ideia que vem ganhando adeptos na Europa

Desde o início do inverno em 2022, afetado pela guerra na Rússia e na Ucrânia, o problema da escassez energética na Europa tem emergido rapidamente, e a energia solar tornou-se uma fonte de energia importante.

Recentemente, tem havido uma grande procura por sistemas solares instalados em varandas e fachadas na Alemanha.

Este simples sistema solar plug-and-play requer apenas uma conexão elétrica de corrente alternada, sem stringbox. Nesse tipo de instalação os microinversores tornaram-se a escolha ideal.

Viabilidade

Pode-se construir um sistema fotovoltaico simplesmente com um ou dois painéis solares e um microinversor, geralmente com um comprimento de cabo de 5 a 10 metros.

Na Europa, especialmente com a escalada dos preços da eletricidade, o investimento tem se mostrado muito rentável.

Referindo-se ao preço geral na Europa, um painel solar custa de 200 a 400 euros, enquanto um microinversor custa perto de 100 euros. Um consumidor pode possuir um sistema solar com dois painéis fotovoltaicos com um investimento de menos de 1000 euros.

O mesmo pensamento se aplica ao Brasil, onde o sistema fotovoltaico já é conhecido há tempos como um bom investimento – e o grande aumento do uso da geração distribuída nos últimos dois anos por muitos consumidores brasileiros é uma prova concreta disso.

Como instalar

Como em qualquer sistema fotovoltaico, é necessário conhecer a estabilidade estrutural do local de fixação, seja ele um telhado, uma laje ou a grade de uma varanda residencial ou balcão de edifício.

Além disso, aspectos legais devem ser levados em conta. Na maior parte dos edifícios e condomínios residenciais é proibida a instalação de artefatos que causem modificações estéticas. E a fixação de máquinas e equipamentos nem sempre é permitida em áreas externas, tanto por questões estéticas quanto por razões de risco estrutural ao edifício.

Se for permitida a instalação de módulos fotovoltaicos na área externa do prédio ou do condomínio, o primeiro passo é a verificação do estado de conservação das grades para verificar a estabilidade.

É também necessário avaliar a condição de irradiação solar do local. Um local sempre exposto à sombra pode não ser interessante. No Brasil, a instalação de módulos fotovoltaicos em fachadas voltadas para o norte geográfico é sempre mais interessante, pois vai permitir a maior captação de luz solar.

Qualquer que seja o local escolhido para a instalação, o manual de instalação do módulo fotovoltaico deve ser sempre consultado e seguido. O módulo deve ser rigidamente fixado à grade ou ao suporte específico para garantir a máxima estabilidade e a total segurança da instalação.

Microinversor: é sem dúvidas a tecnologia preferida para esse tipo de instalação, pois evita o uso de cabeamentos e caixas de proteção adicionais. O microinversor pode ser acomodado de forma muito elegante na parte traseira do módulo fotovoltaico, ocupando pouco espaço e causando pouco ou nenhum impacto estético, mesmo que a parte traseira do módulo fotovoltaico fique visível, dependendo do modo como ele é instalado.

A conexão do sistema requer apenas um ponto de acesso à rede elétrica de corrente alternada, o que preferencialmente deve ser feito por meio de um cabo instalado especialmente para esta finalidade, com a conexão partindo do quadro de distribuição da existente na residência. Recomenda-se evitar o uso de circuitos pré-existentes (por exemplo, circuitos de tomadas ou chuveiros).

Como funciona o sistema solar com microinversor

Depois de tudo pronto, o painel solar vai gerar energia elétrica em corrente contínua. Essa energia será convertida em corrente alternada pelo microinversor e será imediatamente injetada na instalação elétrica da residência, permitindo que possa ser utilizada pelos aparelhos e eletrodomésticos existentes.

Eventualmente, se não houver consumo de energia simultaneamente com a geração de energia, o excedente de energia será enviado à rede de distribuição e produzirá créditos de energia que serão compensados na próxima conta de energia elétrica.

Como melhorar o desempenho do sistema solar?

• Orientação (azimute): Na maior parte do território brasileiro, situada no hemisfério sul, os painéis devem preferencialmente ser virados para o norte geográfico.

• Ângulo de inclinação: o melhor ângulo de inclinação corresponde ao ângulo de latitude do local de instalação. Nas instalações em fachadas nem sempre essa inclinação vai ser possível e os módulos serão simplesmente instalados em ângulo reto, o que vai ocasionar alguma perda de geração.

• Temperatura: à medida que a temperatura aumenta, a potência máxima de saída do painel solar diminuirá, e a eficiência de conversão do microinversor também diminuirá. A fim de evitar a influência da temperatura na produção de energia, o painel deve ser mantido em boas condições de ventilação.

• Perda por sujeira: o painel é colocado ao ar livre, e o pó sobre ele causará uma perda de capacidade de geração. Os painéis instalados em varandas ou balcões são mais fáceis de limpar do que os instalados em telhados, e devem ser limpos frequentemente para reduzir o impacto do pó na produção de energia.

• MPPT: MPPT (Maximum Power Point Tracking) é uma técnica utilizada para rastrear o ponto de potência máxima de saída de um painel solar. A função MPPT é realizada pelo microinversor. Existem microinversores que fazem o MPPT por módulo (de forma individual), enquanto alguns microinversores fazem o MPPT para cada conjunto de dois módulos. Isso não é grave, desde que os dois módulos ligados à mesma entrada de MPPT tenham as mesmas condições de operação (especialmente a mesma irradiação solar).

Fatos importantes na escolha do microinversor

Os microinversores BENY com potências de 500W/550W/600W podem ser usados em qualquer tipo de sistema fotovoltaico e são muito adequados para pequenos sistemas instalados em qualquer tipo de local. As características mostradas abaixo referem-se, por exemplo, ao modelo BYM600.

• MPPT: o MPPT é um recurso importante do microinversor e tem impacto sobre sua eficiência total de conversão. A eficiência do MPPT do microinversor BENY BYM600 pode atingir 99,8% de eficiência, maximizando a geração de energia.

• Eficiência EURO: A eficiência europeia caracteriza a eficiência de operação de um inversor ponderada de acordo com diferentes pontos de operação de acordo com as condições de irradiação solar europeias. Normalmente, a eficiência Euro é uma métrica adotada para a comparação entre diferentes equipamentos. Quanto maior for o valor, melhor será o desempenho do inversor. A eficiência Euro do microinversor BENY BYM600 pode atingir 96%, o que o coloca entre os mais eficientes do mercado.

• Máxima corrente contínua de entrada: Quanto maior a corrente suportada na entrada do inversor, maior é a faixa de de modelos de módulos fotovoltaicos suportados. Módulos de alta potência e bifaciais estão sendo cada vez mais comuns no mercado, o que exige inversores com correntes de entrada cada vez maiores. O microinversor BENY BYM600 possui uma corrente de entrada de 18 A, o que o torna adequado para operar com praticamente qualquer tipo de módulo fotovoltaico disponível hoje.

• Método de comunicação: os métodos comuns de comunicação de microinversores incluem Sub1G, PLC, WiFi e Zigbee. O microinversor BENY trabalha com os sistemas PLC, WiFi e Zigbee, possibilitando uma comunicação segura e estável entre o inversor e o seu sistema de monitoramento.

• Monitoramento inteligente: a plataforma de monitoramento é um componente importante para o usuário do sistema fotovoltaico. Além do monitoramento da produção, a plataforma é importante para permitir o diagnóstico de problemas. A plataforma BYDAS é o sistema de apoio à monitorização, análise e gestão dos microinversores BENY. Contém dados operacionais detalhados. Além de uma plataforma disponível na web, ainda é disponibilizado um aplicativo para aparelhos móveis.

• Classificação IP: o microinversor precisa ser colocado ao ar livre juntamente com o painel. Quanto maior for o nível de protecção, melhor será o efeito à prova de pó e à prova de água. A classificação do microinversor BENY BYM600 é IP67, o que o torna adequado para virtualmente qualquer local de instalação.

• Certificação: No Brasil os microinversores, como qualquer inversor, devem ser homologados no INMETRO. Na Europa não existem normas de certificação obrigatórias para sistemas solares inferiores a 800 W, exceto na Alemanha, onde os inversores devem ser certificados de acordo com a norma VDE (VDE AR-N 4105). O microinversor BENY BYM600 tem certificação VDE-4105 e CE, está em conformidade com as normas alemãs e europeias, e também tem certificação INMETRO, em conformidade com as normas brasileiras.

• Garantia: o período de garantia geral de um microinversor é em torno de 10 a 12 anos. A BENY utiliza em seus equipamentos uma eletrônica de nível automotivo, o que permite fornecer uma garantia de 25 anos.

Em comparação com os inversores de strings, os microinversores são mais adequados para sistemas fotovoltaicos de pequenas dimensões, como é o caso de sistemas instalados em fachadas.

As pequenas dimensões, o MPPT por módulo e a alta eficiência de operação tornam os microinversores ideais para esse tipo de aplicação.

Mesmo que um pequeno sistema fotovoltaico não consiga produzir toda a energia produzida pelo consumidor, o uso de um sistema fotovoltaico sempre vai proporcionar algum alívio na conta de luz e vai colaborar com a redução das emissões de gases do efeito estufa pelo uso de uma fonte de energia limpa e renovável.

Os microinversores BENY são um dos destaques deste fabricante. A BENY investiu muita energia em P&D (pesquisa e desenvolvimento) para criar um equipamento de qualidade superior.