INVERSOR

 

O que é um inversor:
 

O inversor, é um equipamento utilizado em sistemas fotovoltaicos, cuja função é converter corrente contínua (cc) da bateria ou banco de baterias em corrente alternada (ca) para alimentar eletrodomésticos e demais equipamentos convencionais.
 

Como funciona um Inversor:
 

O inversor é um dos mais importantes e complexos componentes em um sistema de energia fotovoltaica independente. Para escolher um inversor é necessário conhecer algumas de suas funções básicas, características e limitações. Os sistemas fotovoltaicos possuem um ponto comum que são as baterias para armazenamento de energia. As baterias recebem, armazenam e fornecem energia em forma de corrente contínua cc.

Ao contrário, a concessionária de energia elétrica fornece energia em corrente alternada ca. A corrente contínua flui em uma única direção, já a corrente alternada alterna sua direção muitas vezes por segundo. 

Um inversor converte cc para ca, e também muda o valor da tensão. Em outras palavras é um adaptador de energia. O inversor permite que a energia armazenada em uma bateria possa alimentar aparelhos eletrodomésticos, eletrônicos etc. Existem aparelhos eletrodomésticos tais como geladeiras, TV e lâmpadas que podem ser ligados diretamente em baterias sem o uso de um inversor, porém seu custo é na maioria dos casos, muito superior aos aparelhos convencionais.

O inversor não é um dispositivo simples: 

Externamente um inversor tem um formato de uma caixa metálica com um ou dois botões, mas internamente possui um pequeno universo de componentes. O inversor moderno deve lidar com um grande número de cargas, desde uma simples lâmpada até a partida de um motor de bomba ou uma ferramenta elétrica. O inversor deve regular a qualidade de energia de sua saída, com um mínimo de perda de potência.

Defina suas necessidades:

Para escolher um inversor você deve primeiro definir suas necessidades. É necessário para isto, conhecer algumas características dos inversores disponíveis no mercado, normalmente disponibilizadas nas folhas de dados dos fabricantes. Veja abaixo os principais fatores que devem ser considerados:

Tipo de aplicação: 

Onde o inversor será utilizado? Existem inversores para uso doméstico, em veículos, barcos e equipamentos portáteis.

Tensão de entrada e saída: 

A tensão cc de entrada do inversor deve estar de acordo com o sistema elétrico e o banco de baterias, que comumente utilizam 12, 24 ou 48Vcc. Sistemas fotovoltaicos que utilizam tensões cc maiores (24, 48V) são vantajosos pois operam com correntes menores, o que torna o circuito da fiação elétrica mais barato e fácil de instalar.

A saída ca do inversor deve estar de acordo com o padrão utilizado em sua região, para compatibilizar com os eletrodomésticos e demais equipamentos. No Brasil o padrão normalmente utilizado é 127Vac ou 220Vac 60Hertz (ciclos por segundo).

Potência de Saída: 

Qual a carga que pode ser ligada em um inversor? A potência de saída de um inversor é expressa em Watts (Watts=Amperes x Volts). Devem ser considerados três níveis de potência:Contínua, Máxima limitada por tempo e de surto. Potência contínua refere-se a potência que o inversor pode fornecedor por um período indefinido de horas. Quando um inversor é especificado por um certo número de Watts, este número geralmente se refere a sua potência contínua de operação.

Potência máxima limitada por tempo:

Significa a potência máxima que o inversor poderá fornecer por um certo tempo, tipicamente 10 ou 20 minutos. O terceiro nível de potência, a potência de surto refere-se a sua capacidade de partir motores, e será discutido abaixo.

Qualidade da Energia – Onda Senoidal x Onda Senoidal Modificada:

Alguns inversores produzem uma forma de onda senoidal em sua saída, livre de distorções, semelhante a forma de onda da energia entregue pela concessionária de energia elétrica, sendo portanto os mais apropriados para utilização doméstica. Existem também os inversores que produzem uma onda senoidal modificada em sua saída, são mais baratos, mas podem afetar o funcionamento de alguns equipamentos. Estes inversores reduzem a eficiência de motores e transformadores entre 10% e 20%. Ruídos podem ser ouvidos em alto-falantes ou emitidos por algumas lâmpadas fluorescentes, ventiladores de teto e transformadores. Alguns fornos de micro-ondas podem também emitir algum ruído e aquecer menos os alimentos. TVs e monitores de vídeo de computadores podem mostrar uma “faixa” deslocando-se pela tela.

Eficiência: 

Não é possível converter energia sem que haja alguma perda. Eficiência é a relação entre a potência de saída e a potência de entrada, expressa em porcentagem. Se um inversor tem eficiência de 90%, significa que 10% da potência é perdida ou consumida no próprio inversor. 

Proteções Internas: 

Os circuitos internos mais sensíveis de um inversor devem ser bem protegidos contra surtos causados por descargas elétricas, partidas de motores e condições de sobrecarga. Sobrecargas podem ser causadas por mau funcionamento de equipamentos, problemas com fiação elétrica ou simplesmente pelo excesso de equipamentos ligados ao mesmo tempo. Um inversor deve se auto-desligar caso a tensão das baterias esteja muito baixa, para protegê-las contra danos por descarga excessiva.

Cargas Indutiva e Potência de Surto: 

Algumas cargas como motores de bombas, máquinas de lavar, refrigeradores demandam uma potência extra em sua partida. É comum encontrarmos motores com corrente de partida igual a 7 ou 8 vezes a corrente nominal (corrente normal de funcionamento). Porém, para os motores de produção seriada, normalmente encontrados no mercado, a corrente de partida situa-se entre 5,5 e 7,00 vezes a corrente nominal. (5,5 x IN < IP < 7,00 x IP). Se o inversor não estiver dimensionado para isto ele pode simplesmente desligar-se ao invés de partir o equipamento. Se sua potência de surto for inadequada, sua tensão de saída poderá ter uma redução momentânea, o que pode causar redução na iluminação da casa e até mesmo desligar um microcomputador. Baterias pouco carregadas, problemas com o cabeamento também podem dificultar a partida de motores. Um banco de baterias mal dimensionado, em condições ruins ou com conexões corroídas podem ser um ponto fraco para o sistema. Os cabos do inversor e de interligação entre as baterias devem estar bem dimensionados já que a corrente que flui por eles aumenta significantemente durante a partida de motores.

Consumo sem carga: 

Um inversor consome energia mesmo estando sem carga. Em aplicações onde o sistema permanece por muito tempo sem carga ou com carga muito baixa, esta é uma característica importante. O consumo típico está entre 15 e 50 Watts. As folhas de especificações dos fabricantes costumam informar o consumo em amperes. Para obter este consumo em Watts multiplique o valor da corrente pela tensão cc do inversor.

Desligamento automático: 

Para economizar a carga das baterias, alguns inversores para uso doméstico possuem um sensor que detecta a ausência de carga desligando sua saída quando não há nenhum consumo de energia, voltando a religar sua saída novamente ao identificar algum consumo energia.