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Os sistemas solares fotovoltaicos (PV) são bastante simples e requerem apenas alguns poucos componentes para funcionar. Entretanto, há componentes adicionais que podem ser acrescentados para otimizar melhor seus sistemas fotovoltaicos e ajudar a garantir a segurança e a efetividade de custo de seu projeto. Vamos mergulhar diretamente em cada componente e onde eles caem no processo de instalação.
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Para iniciar a produção de energia, você precisa de painéis solares, também conhecidos como módulos solares na indústria solar ou painéis PV. Os painéis solares funcionam permitindo que os fótons, ou partículas de luz, derrubem os elétrons livres de átomos gerando um fluxo de eletricidade. Para saber mais sobre como a eletricidade é produzida, veja este vídeo feito a partir do TED-Ed mostrando este processo em ação.
Os painéis solares consistem de 6 partes: células solares de silicone, uma estrutura metálica, chapa de vidro, fio padrão de 12V e um fio de ônibus. Cada parte ajuda em um processo específico na criação de energia solar. Para uma análise mais profunda de cada peça, confira este artigo da EnergySage.
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As estantes e os sistemas de montagem fazem exatamente como o nome indica. Estes dispositivos são instalados nos telhados de um edifício ou no chão. Os painéis solares são então conectados ao sistema de estantes e montagem para garantir que o painel solar não se mova das condições climáticas, tais como vento ou neve.
Existem diferentes tipos de estantes e sistemas de montagem para atender a diferentes tipos de telhados. Quer você tenha um telhado plano, telhas ou até mesmo telhas curvas, há um sistema de montagem adequado para você. Há também tipos projetados para velocidade pura ou para ventos extra fortes. Para saber mais sobre os diferentes tipos de sistemas de montagem e saber qual é o melhor para você, confira este artigo do Solar Power World.
Os inversores são um componente chave de um sistema fotovoltaico solar. Eles convertem corrente contínua (CC), que é a eletricidade que os painéis solares geram, em corrente alternada (CA), que é o tipo de eletricidade que é usada para alimentar sua casa ou edifício (para saber mais sobre este processo, leia nosso blog anterior). Existem dois tipos de inversores: inversores de fio e microinversores.
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Os inversores de corda conectam um conjunto de painéis solares, também conhecido como corda, a um inversor central. A maioria dos sistemas fotovoltaicos residenciais contém um inversor, enquanto que os projetos comerciais e em escala de utilização podem conter um ou mais inversores, dependendo do tamanho do edifício ou do terreno. Os fios e circuitos conectados tanto aos painéis solares quanto ao inversor transferem a eletricidade gerada pelos painéis solares para o inversor para converter de eletricidade DC para eletricidade AC.
Os inversores de fio são de longe a forma mais comumente utilizada de conversão de energia em projetos solares em todo o mundo.
Os microinversores são instalados diretamente na parte de trás de cada painel solar e convertem de eletricidade DC para eletricidade AC. Esta eletricidade AC recém convertida será passada através de fios e circuitos para sua casa ou edifício.
MLPE (Module Level Power Electronics) são dispositivos que se conectam aos painéis solares para permitir características que podem melhorar múltiplos aspectos da instalação solar, incluindo desempenho, segurança, visibilidade e muito mais. As principais características que o MLPE habilita são:
- Otimização - O MLPE pode aumentar o rendimento de uma instalação solar minimizando os efeitos de sombreamento e descasamento no desempenho. Com cadeias de módulos solares, um módulo sombreado (ou danificado, sujo, etc.) pode afetar o desempenho de todos os módulos da cadeia. Os otimizadores minimizam o efeito negativo em toda a cadeia.
- Monitoramento - O MLPE permite a visibilidade em nível de módulo para as principais métricas de desempenho, de modo que os usuários finais e instaladores possam identificar e diagnosticar problemas remotamente
- Segurança - O MLPE atende a uma exigência chave de segurança do Código Elétrico Nacional (NEC) ao reduzir a tensão da matriz ao nível do módulo quando necessário. A exigência - normalmente chamada de Desligamento Rápido - foi colocada em prática para a segurança dos socorristas e está atualmente ativa em vários países, incluindo os EUA.
A Tigo tem milhões de MLPE operando em mais de 100 países diferentes e permite que os proprietários e instaladores solares escolham as características e funcionalidades que funcionarão melhor para sua localização. Para ver a linha de produtos Tigo TS4 Flex MLPE, confira nossos produtos aqui.
As baterias solares são um componente opcional de um sistema solar fotovoltaico. As baterias são usadas por uma variedade de razões que geralmente se enquadram em 2 categorias:
- Energia de backup: as baterias permitem a capacidade de alimentar toda ou parte das necessidades elétricas de sua casa no caso de uma queda de energia na rede elétrica.
- Economia na conta de energia: as baterias podem armazenar energia quando é menos cara e descarregar quando é mais cara para desbloquear a economia para os clientes. A economia pode vir de planos de taxas de uso, taxas de demanda, pagamentos de resposta à demanda e muito mais.
As baterias solares são normalmente baterias de ciclo profundo por sua capacidade de lidar com ciclos de carga/descarga longos, freqüentes e profundos. Esta capacidade permite armazenar eletricidade para uso posterior para ser usada de forma semelhante a um gerador de reserva para uma quantidade limitada de energia.
As baterias estão disponíveis em uma variedade de tamanhos, produtos químicos e formas diferentes. Na Tigo, escolhemos um Fosfato de Ferro Lítio modular devido a sua longa estabilidade, longa vida útil e capacidade de ajustar o tamanho às exigências de um proprietário individual.
O interruptor de transferência automática (ATS) é outro componente opcional de um sistema solar fotovoltaico e é necessário se o sistema solar fotovoltaico contiver uma bateria solar. O ATS é um dispositivo auto-atuante que garante o fornecimento contínuo de energia elétrica. A tecnologia dentro do ATS monitora constantemente os parâmetros elétricos das fontes de energia primária (a rede) e alternativa (bateria solar). Se o ATS não sentir nenhuma energia elétrica entrando na caixa de fusíveis do edifício, ele transferirá automaticamente, ou trocará o circuito de carga para a fonte de energia alternativa, se disponível.
Há muitas formas de monitoramento solar e para muitos locais o mínimo absoluto é o monitoramento do nível do inversor. A solução de monitoramento é normalmente um aplicativo ou um website que dá visibilidade detalhada sobre o desempenho do sistema solar fotovoltaico. As funções comuns incluem o diagnóstico de problemas de desempenho ou a visualização de dados de desempenho em tempo real.
Como discutido na seção MLPE acima, a visibilidade para as características de desempenho no nível do módulo pode ser habilitada com MLPE. Além disso, baterias, medidores de energia e muito mais podem ser conectados ao sistema de monitoramento para obter visibilidade completa do nível do sistema a partir de qualquer lugar com uma conexão à Internet.
Para ver um exemplo de solução de monitoramento em nível de módulo, você pode visualizar o sistema de monitoramento Tigo Energy Intelligence em ação. Clique aqui para a demonstração em tempo real da Tigo.
Os principais blocos de construção de um sistema solar fotovoltaico residencial para funcionar são painéis solares, estantes e sistemas de montagem, um inversor e fiação para conectar todos os componentes juntos. Os outros componentes são peças opcionais para ajudar a otimizar e monitorar o desempenho para lhe dar satisfação extra e paz de espírito.
Agora que você sabe sobre cada componente solar, você está um passo mais perto de decidir se o solar é adequado para você. Quer saber mais sobre a energia solar? Participe das discussões sobre o solar ou faça perguntas sobre o solar, visitando nossa página da Comunidade Tigo. Para deixar um comentário sobre este blog, clique aqui. Siga-nos em nossas contas de mídia social para ser notificado quando um novo blog for postado. Nós postamos todas as semanas!
TED-Ed: Como funcionam os painéis solares? https://ed.ted.com/lessons/how-do-solar-panels-work-richard-komp#watch
EnergySage: Componentes de um painel solar https://news.energysage.com/what-are-solar-panels-made-of-list-of-solar-pv-materials/
O Mundo da Energia Solar: Guia de sistemas de montagem e estantes https://www.solarpowerworldonline.com/2017/02/different-types-solar-mounting-systems-roofs/
Tigo Energy: MLPE https://www.tigoenergy.com/ts4
Tigo Energy: Demonstração do sistema de monitoramento https://ei.tigoenergy.com/p/9jSvEb1tOkhl/system/overview
Sobre a linha do tempo do solar: https: //www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf
Dados de capacidade solar dos EUA: https: //www.energy.gov/eere/solar/solar-energy-united-states
Benefícios ambientais da energia solar: https://www.seia.org/initiatives/climate-change#:~:text=Through%20Q2%202020%2C%20the%20U.S.,tons%20de%20carbon%20dioxide%20emissions
Dados de capacidade solar global: https://www.nsenergybusiness.com/features/solar-power-countries-installed-capacity/
