Inversor solar híbrido: O que é, Como funciona

Que a energia solar é uma tendência promissora no mercado de energia no Brasil, isso a maioria das pessoas já sabem, o que muitas delas ainda não têm conhecimento é como esse processo de energia é feito.

A preferência do consumidor em optar pela energia solar deve-se muito a economia no valor da conta (a longo prazo), além de ser mais viável para o meio ambiente. Para se instalar todo o equipamento utilizado na produção de energia solar é necessário um investimento inicial mais alto, porém o retorno é compensado nas contas que chegarão para o bolso do consumidor.

Diante de todos esses benefícios, vamos agora, detalhar os tipos de inversor solar existente, suas funções, características e as partes importantes para o bom resultado adquirido.

O foco desse artigo é sobre o inversor solar híbrido, parte importante e responsável pelo bom funcionamento do processo de transformação da energia solar em energia elétrica.

Inversor solar: a joia da coroa

Ele é a parte mais importante num sistema fotovoltaico. Trata-se de um conversor elétrico que será responsável por transformar a energia produzida pelos módulos solares de corrente contínua (movimentação de elétrons em um único sentido) em corrente alternada (mudança de sentido dos elétrons) na tensão correta.

Outro papel importante do inversor solar é medir a energia produzida pelas unidades de painéis solares, além de garantir a segurança de todo o sistema.

Por que é necessário a conversão da corrente elétrica contínua para a corrente alternada? Sem essa conversão, não será possível ter energia para o funcionamento dos aparelhos elétricos nas residências, comércios e empresas.

O caminho da energia solar até a consumida nos lares, segue a ordem dos raios solares, painel fotovoltaico, inversor solar e energia elétrica. Uma das vantagens da energia solar é que quando está excedente segue automaticamente para a concessionária, sendo registrada sem custo adicional para o consumidor.

Em caso de geração de energia elétrica insuficiente para todos, pode-se utilizar a energia vinda da distribuidora.

Tipos de inversor solar

Atualmente existem vários tipos de inversores no mercado, porém é necessário o acompanhamento de um técnico especializado ou uma empresa do ramo para determinar qual inversor mais indicado para o seu projeto de energia fotovoltaico.

Inversor solar grid-tie ou on-grid

Traduzindo para o português significa ‘conectado à rede’. É mais popular no mundo, sendo também o mais utilizado. O inversor grid-tie conecta um sistema de energia solar sem baterias na rede de sua residência ou empresa. Fica conectado quando há existência de luminosidade. Caso a energia de sua casa caia, esse tipo de inversor se desliga rapidamente da rede elétrica.

Inversor solar off-grid

Esse carinha é off, ou seja, ele está ‘fora da rede’, ou se preferir, ‘desconectado da rede’. O inversor solar off grid funciona de maneira independente da rede elétrica. O que isso significa? Esses equipamentos funcionam com baterias (banco de armazenamento de energia solar) e, geralmente, em locais distantes, onde não se tem acesso à rede elétrica.

Inversor híbrido

Esse modelo de inversor solar abrange tanto on grid como o off grid, detalhando melhor para o seu entendimento, é uma mistura dos dois sistemas (conectado e desconectado à rede elétrica). Se houver energia na residência, ele permanece ligado à rede, em caso de falta de energia, ele se desliga e trabalha com as baterias. Ele é conhecido como o “nobreak” dos sistemas fotovoltaicos.

Inversor Solar string

Muito utilizado no mercado de energia solar, nesse tipo de equipamento são conectados uma linha de módulos fotovoltaicos que age como um grande painel. O inversor solar String (linha/corda) pode-se conectar a uma linha ou mais, dependendo do equipamento.

Micro-inversor solar

Esse inversor opera com uma ou duas placas solares. Normalmente é instalado atrás das placas solares e pode funcionar de forma independente cada painel. Lembrando que estes podem ser fixados em telhados, mesmo que tenha inclinações ou sombreamentos.

Inversor solar central

Usado em grandes construções como prédios, indústria e usinas solares.

Inversor solar híbrido: ele é dois em um

Antigamente, quando se falava em energia renovável híbrida, o termo se referia as energias oriundas do sol e do vento. Hoje, a nomenclatura tem outro significado. Já explicamos porque o inversor solar é tão importante no processo de geração da energia solar para a elétrica e os tipos disponíveis no mercado. Entretanto, chegou a vez de focarmos no nosso protagonista: o inversor solar híbrido.

Dizemos que ele é dois em um, pois consegue ter duas funções simultaneamente: ele pode ser on e off grid. Quando conectado à rede, seu banco de baterias está sendo carregado. Ao se desligar da rede elétrica, utiliza as baterias.

Por ele ser híbrido (constituído por dois tipos de inversores) ele pode responder de modo interativo (ligado à rede) ou autônomo (conectado diretamente às cargas). No momento de falta de energia vinda da rede elétrica, o inversor off-grid vai abastecer às cargas e manter o funcionamento de energia na casa.

O inversor solar híbrido ainda preserva o sistema fotovoltaico e otimiza a produção energética. Pode ser instalado tanto próximo a painéis solares quanto à quadro de luz. É recomendável que sua eficiência atinja 94% para que o produto (energia elétrica) seja mais bem aproveitável.

No ringue: pontos positivos versus pontos negativos

Sua dupla funcionalidade destaca a eficiência do inversor solar híbrido. Tenha luminosidade ou falta dela, não prejudica o fornecimento de energia no imóvel, além de ser uma energia limpa e renovável.

Seu ponto negativo se deve ao alto custo de investimento (ultrapassa o valor de instalação das placas solares tradicionais) e da necessidade de uma área maior para sua instalação.

Só isso? Não, há muito mais para se entender e pesar no momento que escolher o sistema de energia solar para sua residência.

As vantagens

• Pode armazenar a energia solar e usá-la à noite
• Redução de custo na fatura da conta
• Disponibilidade de energia mesmo que ocorra um apagão
• Independência energética
• Permite que o consumidor faça uso mais consciente de energia

As desvantagens

• Maior custo no investimento (preço elevado das baterias em comparação com os painéis fotovoltaicos)
• Necessidade de locais com mais espaço
• Instalação mais complexa
• As baterias tem prazo de validade entre 7 a 15 anos
• Limitação no uso de equipamentos ao mesmo tempo (dependendo do tipo de inversor e capacidade)

Explicando mais sobre o gerador backup

É um gerador que auxilia na continuidade do uso de equipamento que dependem da energia elétrica para funcionar. Ele não permite que estabelecimentos fiquem sem energia elétrica essencial para seu funcionamento. Como exemplo disso, podemos citar: supermercados, indústrias, hospitais, eventos, construção civil, entre outros.

O gerador backup garante a segurança no funcionamento dos sistemas produtivos, no caso das indústrias, fato muito relevante na realidade do cotidiano das cidades e regiões.

Situações que mais utilizam o backup:

• trabalhos noturnos
• comércio de produtos perecíveis
• Instalações de saúde
• shows e eventos

Vale ressaltar a relevância em contratar um gerador de uma empresa especializada, que respeite os requisitos QMS, segurança, meio ambiente e saúde.

Como deve ser instalado o inversor solar híbrido?

O ambiente onde será instalado o inversor é um ponto crucial para o perfeito funcionamento do equipamento. O local precisa estar seco e ventilado. Se estiver fixado a uma parede verticalmente, deve-se levar em consideração uma distância mínima de afastamento do inversor solar com os objetos ao seu redor.

Qual a importância das baterias no sistema solar híbrido?

As baterias estão tornando-se uma opção bem atraente para o consumidor de energia solar. E, isso se deve alguns fatores. São eles:

• Autoconsumo local (“exportação zero” ou “grid zero”). Não há exportação de energia excedente para a rede de distribuição
• Time shift (armazena a energia nas baterias quando ela for mais barata e usá-las em horários em que a tarifa de energia elétrica é mais cara)
• Peak shaving (corte do pico). Neste módulo a energia armazenada nas baterias será utilizada para suprir altos índices de consumo (pico de consumo)

Os fabricantes de inversor solar híbrido

Os novos modelos de inversores fotovoltaicos híbridos apresentam entradas para a conexão de módulos solares e baterias somando-se ao gerenciamento de energia e backup.

Quando dizemos híbrido, estamos afirmando que o equipamento pode operar em dois modos, on-grid (ou grid-tie) e off-grid. Tem fabricantes que oferecem inversor híbrido com entradas para módulos fotovoltaicos e baterias, porém sem o modo de operação grid-tie (são inversores off grid).

Para chamarmos os inversores de híbridos precisam existir, pelo menos, duas portas de entrada (uma bidirecional) e também de uma a duas portas CA.

Regulamentação do inversor híbrido solar

No dia 30 de Março de 2022 foi publicada pelo INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia) a Portaria 140/2022, uma atualização da Portaria nº 004/2011, que traz como novidade à inclusão dos inversores híbridos solares (que serão comercializados no Brasil) na nova regulamentação. Esse feito foi considerado pelos profissionais do setor de energia uma conquista.

O prazo estipulado para a adequação às novas regras são de 3 anos.