Além da conformidade: avaliando a norma UL 3741 e o desligamento rápido no nível do módulo

Resumo

• Tanto a norma UL 3741 quanto o desligamento rápido no nível do módulo são abordagens em conformidade com o NEC.
• A norma UL 3741 pode reduzir o uso de hardware no nível do módulo em projetos de sistemas que atendam aos requisitos e funciona bem em telhados comerciais grandes e simples.
• O desligamento rápido no nível do módulo oferece maior flexibilidade, facilidade de manutenção e recursos opcionais de monitoramento e otimização.
• A melhor solução depende das prioridades do projeto — nem todo projeto tem os mesmos requisitos.

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Por que existe o desligamento rápido

O Desligamento Rápido (RSD) é um requisito de segurança da NEC desenvolvido para reduzir a tensão CC perigosa em sistemas fotovoltaicos, contribuindo para aumentar a segurança de bombeiros, instaladores e equipes de manutenção durante intervenções de emergência e serviços de manutenção. Em resumo, ele foi criado para resolver um problema de segurança.

Antes da introdução dos requisitos de desligamento rápido no Código Elétrico Nacional (NEC), os sistemas fotovoltaicos permaneciam energizados sempre que havia luz solar. Mesmo após o desligamento da alimentação CA, os condutores CC energizados no telhado ainda podiam representar riscos para os instaladores, a equipe de manutenção e as equipes de primeiros socorros que trabalhavam nas proximidades do painel solar.

À medida que as instalações solares em telhados se tornaram mais comuns, o setor reconheceu a necessidade de uma maneira mais segura de desenergizar os sistemas fotovoltaicos durante atividades de resposta a emergências e manutenção. Esse esforço acabou levando aos requisitos de Desligamento Rápido, introduzidos pela primeira vez no NEC de 2014 e reforçados nos ciclos normativos subsequentes.

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Entendendo as duas vias de conformidade

Atualmente, as empresas de consultoria em energia (EPCs) do setor comercial costumam optar por uma de duas abordagens para atender aos requisitos de desligamento rápido da NEC.

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Desligamento rápido no nível do módulo

O Desligamento Rápido no Nível do Módulo utiliza componentes eletrônicos em cada módulo para iniciar o desligamento rápido e reduzir a tensão no nível do módulo, de acordo com os requisitos da NEC. Dependendo do produto selecionado, os instaladores também podem contar com monitoramento no nível do módulo e otimização de potência, o que permite uma resolução mais rápida de problemas, operações e manutenção (O&M) mais eficientes e maior visibilidade do desempenho do sistema ao longo da vida útil do painel solar.

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UL 3741

A norma UL 3741 certifica sistemas completos de controle de riscos fotovoltaicos, em vez de dispositivos MLPE individuais. A conformidade é alcançada por meio de uma combinação homologada de equipamentos, métodos de instalação, práticas de fiação e projeto do sistema, destinada a gerenciar os riscos sem a necessidade de dispositivos no nível do módulo em cada painel.

Ambas as abordagens atendem aos requisitos da NEC — elas simplesmente garantem a conformidade de maneiras diferentes.

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Por que algumas empresas de serviços de energia (EPCs) estão avaliando a norma UL 3741

Os EPCs comerciais avaliam a norma UL 3741 porque ela oferece uma via alternativa de conformidade capaz de reduzir os requisitos de hardware no nível do módulo em projetos qualificados.

Entre as vantagens típicas estão:

• Caminho alternativo em conformidade com a NEC
• Requisitos de hardware reduzidos no nível do módulo
• Menos dispositivos para instalar e gerenciar
• Arquitetura simplificada do sistema em telhados comerciais que atendam aos requisitos

Dependendo do projeto, algumas empresas de EPC podem priorizar os objetivos iniciais de projeto, enquanto outras dão maior ênfase à operação e manutenção a longo prazo.

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Olhando além do dia da instalação

O custo de instalação é apenas um dos fatores a serem considerados na avaliação de um sistema ao longo de seu ciclo de vida. Outro aspecto importante é o ambiente elétrico durante futuras operações de serviço e manutenção. O desligamento rápido no nível do módulo reduz a tensão em cada módulo após o desligamento rápido, ajudando a criar um ambiente de trabalho com tensão mais baixa para a equipe de manutenção após o início do desligamento rápido. A norma UL 3741 alcança a conformidade de maneira diferente. Em vez de reduzir a tensão em cada módulo, ela gerencia os riscos por meio de um Sistema de Controle de Riscos Fotovoltaicos certificado, o que significa que condutores energizados podem permanecer dentro do painel.

Alguns projetos priorizam aspectos que vão muito além do comissionamento, incluindo:

• Acesso para manutenção futura
• Visibilidade no nível do módulo
• Facilidade de manutenção
• Flexibilidade na instalação do inversor
• Modificações no telhado ou futuras ampliações
• Otimização opcional
• Custos de propriedade a longo prazo

Para as empresas de serviços de engenharia (EPCs) responsáveis pela operação e manutenção contínuas — ou que atendem a clientes focados no valor ao longo do ciclo de vida —, essas considerações podem superar a economia inicial com o hardware.

Outro aspecto a ser considerado é que a norma UL 3741 se baseia em um Sistema de Controle de Riscos Fotovoltaicos certificado; a conformidade depende do uso de combinações específicas de equipamentos e práticas de instalação que tenham sido avaliadas em conjunto. Alterações em componentes principais do sistema, incluindo substituições decorrentes da disponibilidade de produtos, podem exigir uma reavaliação da conformidade com o projeto certificado.

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Perguntas que todo EPC deve fazer

Antes de escolher uma estratégia de desligamento rápido, leve em consideração:

• O que está determinando as prioridades deste projeto — o menor custo de instalação ou o valor a longo prazo?
• O telhado é amplo e simples, ou apresenta vários planos de inclinação, obstruções ou planos de ampliação futura?
• Quem será responsável pela assistência técnica e manutenção ao longo da vida útil do sistema?
• Além da conformidade com as normas, qual é a importância da flexibilidade, da facilidade de manutenção e das funcionalidades opcionais no nível dos módulos?

Essas perguntas costumam determinar qual caminho de conformidade é o mais adequado.

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Além da conformidade

A norma UL 3741 tem seu lugar, especialmente em grandes telhados comerciais, onde a simplicidade e a redução ao mínimo do hardware no nível dos módulos são os principais objetivos do projeto.

Da mesma forma, há espaço para o desligamento rápido no nível do módulo quando as prioridades do projeto vão além do dia da instalação e incluem facilidade de manutenção, flexibilidade de projeto, modificações futuras ou funcionalidades opcionais no nível do módulo.

O portfólio de MLPE da Tigo reflete essa flexibilidade. Os instaladores podem utilizar o TS4-F para garantir a conformidade com o Rapid Shutdown no nível do módulo ou optar TS4-A-O os projetos se beneficiam de monitoramento e otimização adicionais. Em vez de tratar todas as instalações da mesma forma, a Tigo permite que as empresas de EPC alinhem a solução às metas de segurança, desempenho e operação de longo prazo de cada projeto.