As tarefas de um inversor fotovoltaico são tão variadas quanto exigentes:
1. Conversão de baixa perda
Uma das características mais importantes de um inversor é sua eficiência de conversão. Este valor indica qual proporção da energia "inserida" como corrente contínua volta na forma de corrente alternada. Os dispositivos modernos podem operar com uma eficiência de cerca de 98%.
2. Otimização de energia
A curva de características de potência de um módulo fotovoltaico é fortemente dependente da intensidade de radiação e da temperatura do módulo – em outras palavras, em valores que mudam continuamente ao longo do dia. Por esta razão, o inversor deve encontrar e observar continuamente o ponto de operação ideal na curva de características de potência, a fim de "extrair" a potência máxima dos módulos fotovoltaicos em todas as situações. O ponto de operação ideal é chamado de "ponto de potência máxima" (MPP), e a busca e rastreamento deste MPP é correspondentemente chamado de "rastreamento de MPP". O rastreamento MPP é extremamente importante para a produção de energia de uma planta fotovoltaica.
3. Monitoramento e proteção
Por um lado, o inversor monitoriza o rendimento energético do sistema fotovoltaico e sinaliza quaisquer problemas. Por outro, também monitora a rede elétrica à qual está conectado. Assim, em caso de problema na rede elétrica, deve desconectar imediatamente a planta da rede por motivos de segurança ou para ajudar a suportar a rede – dependendo dos requisitos do operador da rede local.
Além disso, na maioria dos casos, o inversor possui um dispositivo que pode interromper com segurança a corrente dos módulos fotovoltaicos. Como os módulos fotovoltaicos estão sempre ativos quando a luz incide sobre eles, eles não podem ser desligados. Se o cabo do inversor for desconectado durante a operação, isso pode levar à formação de arcos luminosos perigosos, que não se apagam devido à corrente contínua. Se o dispositivo de corte for integrado diretamente no inversor, os esforços de instalação e fiação são reduzidos consideravelmente.
4. Comunicação
As interfaces de comunicação no inversor permitem o controle e monitoramento de todos os parâmetros, dados operacionais e rendimentos. Os dados podem ser recuperados e os parâmetros podem ser ajustados para o inversor através de uma conexão de rede, fieldbus industrial como RS485 ou sem fio via Bluetooth SMA. Na maioria dos casos, os dados são recuperados através de um data logger, que recolhe e prepara os dados de vários inversores e, se desejado, os transmite para um portal de dados online gratuito (p. ex. Sunny Portal da SMA).
5. Gerenciamento de temperatura
A temperatura na carcaça do inversor também influencia a eficiência da conversão. Se subir muito, o inversor tem que reduzir sua potência. Em algumas circunstâncias, a energia disponível do módulo não pode ser totalmente utilizada.
Por um lado, o local de instalação afeta a temperatura – um ambiente constantemente frio é ideal. Por outro lado, depende diretamente da operação do inversor: mesmo uma eficiência de 98% significa uma perda de potência de 2% – em forma de calor. Se a potência da instalação for de 10 kW, a capacidade térmica máxima ainda é de 200 W. Portanto, um sistema de refrigeração eficiente e confiável para o painel é muito importante – como o conceito de refrigeração "OptiCool" da SMA. O layout térmico ideal dos componentes permite que eles dissipem seu calor diretamente para o ambiente, enquanto todo o invólucro atua como um dissipador de calor ao mesmo tempo. Isso permite que os inversores funcionem na capacidade nominal máxima, mesmo em temperaturas ambientes de até 50 graus C.
6. Proteção
Um invólucro à prova de intempéries, idealmente construído de acordo com a classificação de proteção IP65, permite que o inversor seja instalado em qualquer local externo desejado. A vantagem: quanto mais próximo dos módulos o inversor puder ser instalado, menor será o gasto com a fiação CC comparativamente cara.
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