INVERSOR OU MICROINVERSOR: QUAL A MELHOR OPÇÃO?

Um inversor é um componente essencial em um sistema solar. Muitos o consideram o cérebro do sistema. Sem ele nós não podemos usar em nossas casas a energia produzida pelos módulos fotovoltaicos. Mas você… sabe a diferença entre um inversor de string e um microinversor? Você sabe se vale a pena usar um mircoinversor ou um inversor convencional?

Neste artigo vamos lhe mostrar o que você precisa saber para decidir se para o seu sistema solar é melhor um inversor de string ou um microinversor.

O que é um inversor?

Os módulos fotovoltaicos, também conhecidos como painéis solares, produzem eletricidade
em corrente contínua. A eletricidade é uma forma de energia transmitida por meio da passagem de elétrons através de fios condutores. Então, quando falamos em Corrente Contínua podemos dizer que o fluxo de elétrons tem apenas um sentido. É uma carga constante fluindo em uma única direção. Este tipo de energia não é adequada para nosso uso cotidiano, pois os nossos equipamentos – os nossos eletrodomésticos – usam eletricidade na forma de corrente alternada.

Na Corrente Alternada o sentido do fluxo ordenado de elétrons varia com o tempo. É um fluxo de cargas que inverte o sentido muito rapidamente. A corrente muda de sentido várias vezes a cada segundo. Este ciclo de mudança de sentido é chamado de frequência e é medido em Hertz (Hz). Quanto mais rápido for o ciclo de comutação, maior será a frequência.

O inversor é o componente do sistema solar que faz esta conversão da eletricidade produzida pelos módulos fotovoltaicos. Ele converte, portanto, a corrente contínua em corrente alternada e, posteriormente, sincroniza com a rede da concessionária.

E os microinversores?

Bem, um microinversor solar é simplesmente um inversor miniaturizado, projetado para painéis de energia solar individuais em vez de uma série de painéis solares. Ou seja, enquanto o inversor convencional é ligado a um conjunto de painéis solares, conjunto esse chamado de string, o microinversor se conecta diretamente a uma única placa de energia solar. Na verdade, por uma questão de custo, foram desenvolvidos microinversores capazes de gerenciar 2 ou até 4 placas solares, que é o conceito mais comum no mercado atualmente. O microinversor, em geral, é mais caro do que um inversor de string, mas oferece diversas vantagens que tornam o seu custo-benefício vantajoso a médio e longo prazo.

Os microinversores são instalados junto aos painéis solares ao contrário dos inversores de string que são geralmente instalados em uma parede que não tenha nenhum outro equipamento muito próximo.

Nesse tipo de instalação onde cada painel é ligado diretamente no microinversor, não há necessidade de string box de corrente contínua. String box é um quadro de proteção com Dispositivos de Proteção contra Surtos, fusíveis e chave seccionadora que impede acidentes elétricos, como curtos-circuitos, surtos elétricos e até mesmo choques ou incêndios.

No caso dos inversores de string, a String-Box CC é obrigatória, já que o sistema necessita de cabos que transportam a corrente em tensão elevada (até 1500V). Com o microinversor, a energia já sai como Corrente Alternada próxima da própria placa solar, com níveis de tensão baixos e seguros. Isso permite economizar, pois dispensa o consumidor de comprar uma string box cc e evita os acidentes quando se trabalha com tensões em Corrente Contínua mais elevadas.

Mas afinal o que é melhor? Instalar microinversor ou inversor de string? Cada situação é diferente uma da outra. Usinas ou instalações de grande porte exigem inversores de string. Já em residências é mais vantajoso microinversores apesar de serem bem mais caros. Aliás o micro inversor, no nosso ponto de vista, só tem como desvantagem o preço. Mas como o tempo de vida útil de um microinversor é o dobro da vida útil de um inversor convencional, até nesse item o microinversor não é tão desvantajoso. Nos Estados Unidos, os microinversores já representam quase 40% das instalações residenciais.

Principais características e vantagens dos microinversores

Segurança na instalação e no funcionamento: Enquanto o microinversor opera em baixas tensões de corrente continua entre 50 e 60V, o inversor de string utiliza tensões mais altas que podem chegar a 1500V, por exemplo. Isso torna o processo de instalação mais perigoso e posteriormente aumenta a chance de incêndios e até choques elétricos durante alguma manutenção. Os microinversores já convertem a corrente contínua em corrente alternada diretamente em cima do telhado. Portanto, todo o circuito elétrico trabalha em corrente alternada, o que reduz o risco de produção de arco voltaico.
Facilidade de Instalação: Microinversores são muito mais práticos de manusear e instalar. Eles também contribuem para um ambiente mais organizado, por exigirem menos espaço, pois são instalados entre os painéis e o telhado.
Monitoramento e rastreamento de falhas: A alta eficiência dos microinversores permite que cada painel seja remotamente monitorado de forma individual, o que facilita a detecção de problemas nos sistema solares. Qualquer adversidade em um módulo pode ser prontamente identificada e uma solução pode ser rapidamente providenciada, o que facilita e muito a manutenção do sistema. Se um inversor de string apresentar alguma falha, isso é raro mas acontece, todo o sistema fotovoltaico pára de funcionar até que essa falha seja solucionada. Se um microinversor apresentar uma falha, os microinversores restantes continuam a funcionar independentemente. Ou seja, em caso de falha em algum microinversor, o seu sistema só perde a produção de energia de um painel solar até que esse microinversor seja reparado.
Incompatibilidade entre módulos fotovoltaicos: Módulos fotovoltaicos de marcas e modelos diferentes possuem diferentes desempenho e características elétricas. Quando conectados em série, cria-se uma “incompatibilidade”, e todo o sistema fotovoltaico é “nivelado” pelo painel solar que produz menos energia. Assim, se conectarmos cinco painéis de 450W em série e um painel de 345Watts, todos irão nivelar-se pelo de 345 Watts e produzirão menos energia do que poderiam. Utilizando um microinversor, é possível instalar diferentes módulos fotovoltaicos – de qualquer marca, modelo e potência, que funcionarão de forma independente e não afetarão a performance do sistema como um todo.
Versatilidade na instalação e ampliação do sistema: Além de serem fáceis de instalar, as placas solares com microinversores podem ser instaladas em qualquer combinação de quantidade, modelo, orientação, inclinação e até potências, o que permite aumentar o aproveitamento do sistema solar. Estima-se que com microinversores pode-se produzir até 30% a mais de energia. Se futuramente precisarmos ampliar um sistema atendido por um inversor de string, provavelmente misturaremos painéis solares comprados em momentos diferentes. Ou seja, os módulos terão eficiências diferentes e quando os misturamos, os de pior rendimento deverão prejudicar os melhores. Aqui, precisamos que os módulos conectados estejam posicionados com a mesma orientação e a mesma inclinação. Com microinversores, caso haja a necessidade de aumentar a potência do sistema solar é só acrescentar mais placas e mais microinversores, mesmo que as placas tenham características diferentes. Não esqueça que em caso de ampliação do seu sistema solar, há necessidade de atualizar o projeto do sistema junto a concessionária.
Vida útil e garantia: Neste quisito o microinversor sai na frente, geralmente com 10 a 15 anos de garantia dependendo do fabricante e cerca de 25 a 30 anos de vida útil. Aproximadamente o mesmo tempo de vida útil do próprio painel solar. Já o inversor de string tem geralmente de 5 a 7 anos de garantia, dependendo do fabricante e sua vida útil é estimada de 10 a 15 anos. Portanto o inversor de string trabalha praticamente metade da vida útil de um painel solar.
Sombreamento: Enquanto o microinversor otimiza os painéis fotovoltaicos individualmente, o inversor de string sempre tratará vários painéis como um conjunto e assim a diferença de qualquer um deles acabará por prejudicar todos. Com um microinversor, cada painel solar será otimizado de forma individual por sua MPPT independente. Então uma perda localizada como o sombreamento de um módulo não prejudicará todo o sistema solar. Mesmo em tamanhos reduzidos, sombreamentos constantes causados por dejetos de pássaros, sujeira ou objetos, causam o efeito de hot spot (ou ponto quente). Em sistemas solares fotovoltaicos a perda de energia por meio do sombreamento é proporcionalmente muito maior do que a quantidade do painel que está na sombra. Cinco por cento de sombra pode reduzir a geração de energia em até oitenta por cento. O painel solar é composto por várias células solares individuais. Cada uma dessas células gera em torno de ½ volt de energia. Essas células são conectadas em série para aumentar a tensão para um nível útil dentro do painel solar. Um painel solar é, portanto, tão bom quanto sua célula mais fraca. O pior acontece quando você tem uma sombra mais direta, criando um contraste maior entre luz e sombra. Como as células estão conectadas em série, a corrente é forçada de forma invertida através da célula sombreada. Essa célula absorve, então, a energia produzida pelas outras células do painel, gerando calor e criando um hotspot ou ponto quente dentro do painel solar. A quantidade de energia que é absorvida por uma única célula invertida é desproporcional a quantidade de energia que essa célula pode gerar. Uma única célula pode produzir por volta de ½ volt de energia potencial, mas pode absorver de 6 a 8 volts quando entra em reversão. O ponto quente gerado pela célula bloqueada pode atingir rapidamente níveis perigosos de temperatura e o risco de incêndio é muito grande. Portanto, aconselho fortemente o uso de microinversores se você tiver problemas de sombreamento.

Fazendo um resumo, temos o seguinte:

Ocupa menos espaço
Utiliza menos fios
Permite detecção de falhas em cada módulo individualmente
Permite o monitoramento individual da cada painel
A produção em cada módulo é maximizada
Maior facilidade para expandir o sistema
Utilizam sistema de corrente alternada que é mais seguro que corrente contínua
Garantia do fabricante entre 10 e 15 anos
Vida útil de 25 a 30 anos
Sem string box de corrente contínua

Inversor ou microinversor: Qual a melhor opção? Ao adquirir um produto de longa durabilidade é importante pensar no “payback” – ou seja, o quanto de economia podemos ter no futuro com melhor aproveitamento de energia ao longo de décadas.

É importante destacar também que os microinversores estão ficando mais baratos e populares conforme há avanço em suas tecnologias.

Telhados orientados em várias direções ou bem sombreados são mais adequados para microinversores e o melhor é que, se ocorrer um mau funcionamento, é limitado a apenas um painel em vez de todo o sistema.

E não esqueça: Sai mais barato usar um inversor de string quando temos uma instalação grande e sem problemas de sombreamento.

E uma observação final: não existe microinversor para sistemas solares off-grid. Caso queira assistir ao nosso vídeo sobre esse assunto, clique aqui.