Um inversor monofásico é um aparelho que converte a corrente contínua (CC) proveniente, principalmente, de fontes de energia renovável, como painéis solares, em corrente alternada (CA) de uma única fase. Em contrapartida, uma rede elétrica trifásica opera com três fases de corrente alternada, cada uma com um deslocamento de 120 graus em relação às outras duas. Além disso, a eficiência e economia da rede trifásica a tornam superior à monofásica, pois permite a transmissão de mais energia com menos fios e perdas.
No entanto, será possível instalar um inversor monofásico em rede trifásica? A resposta é sim, embora seja importante considerar alguns pontos cruciais antes de prosseguir. Portanto, neste artigo vamos esclarecer os conceitos fundamentais dos inversores monofásicos e trifásicos. Além disso, vamos abordar os níveis de tensão comuns nas redes elétricas brasileiras. Por último, vamos ainda detalhar as diretrizes de conexão para os diferentes tipos de inversores na rede elétrica.
O Mundo dos Inversores: Monofásicos vs. Trifásicos
Primeiramente, os inversores solares podem ser categorizados com base no número de fases da tensão de saída, ou seja, quantos condutores transportam a corrente alternada. Atualmente, existem dois tipos principais de inversores solares: os monofásicos e os trifásicos.
Inversores Monofásicos
Os inversores monofásicos fornecem tensão de saída em uma única fase, ou seja, com um condutor transportando a corrente alternada e um condutor neutro atuando como referência. Além disso, esses inversores podem gerar tensões de saída de 127 V ou 220 V, dependendo da tensão da rede elétrica local. Como resultado, são indicações para sistemas fotovoltaicos menores, como os residenciais e comerciais de médio porte.
Inversores Trifásicos
Por outro lado, os inversores trifásicos produzem tensões de saída com três fases. Desse modo, utilizam três condutores que transportam a corrente alternada, com uma defasagem de 120 graus entre eles, e um condutor neutro como referência. Além disso, a tensão de saída pode ser de 220 V ou 380 V, também dependendo da rede elétrica. Como resultado, esses inversores são recomendações para sistemas fotovoltaicos de grande porte, como os industriais e rurais.
Níveis de Tensão nas Redes Elétricas Brasileiras
No Brasil, só para exemplificar, os níveis de tensão nas redes elétricas variam de acordo com a região e o tipo de consumidor. Em síntese, os níveis mais comuns são:
– 127/220 V: Esta tensão é predominante nas áreas urbanas, atendendo residências e empresas. Nesse nível, a rede pode ser monofásica, bifásica ou trifásica.
– 220/380 V: É comum em redes elétricas rurais, atendendo consumidores rurais e industriais. A rede pode ser bifásica ou trifásica.
É fundamental consultar a concessionária local ou verificar o padrão de entrada para determinar o nível de tensão da rede elétrica onde irá instalar o sistema fotovoltaico.
Regras para Conectar Diferentes Inversores à Rede Elétrica
Para instalar um inversor solar na rede elétrica, é imperativo seguir as regras de conexão estabelecidas pelas normas técnicas do setor e pela concessionária de energia. São elas que determinam os requisitos mínimos para a conexão de sistemas de micro e minigeração distribuída. As regras variam conforme o tipo de inversor e o nível de tensão da rede elétrica. Aqui estão alguns cenários:
Monofásico em rede trifásica
– Inversor monofásico 127 V em rede 127/220 V: Nesse caso, a conexão do inversor é entre uma fase e o neutro da rede elétrica, respeitando a corrente máxima permitida pelo disjuntor. Essa configuração é comum em sistemas fotovoltaicos residenciais de baixa potência.
– Inversor monofásico 220 V em rede 127/220 V: Nessa situação, a conexão do inversor é entre duas fases da rede elétrica, obedecendo à corrente máxima permitida pelo disjuntor. É uma configuração típica em sistemas fotovoltaicos residenciais e comerciais de média potência.
– Inversor monofásico 220 V em rede 220/380 V: Aqui, a ligação do inversor é entre duas fases da rede elétrica, considerando a corrente máxima permitida pelo disjuntor. Essa configuração é viável em sistemas fotovoltaicos rurais e industriais de baixa potência, desde que haja equilíbrio entre as fases da rede, distribuindo igualmente a potência dos inversores entre as três fases. Caso contrário, pode ocorrer desequilíbrio na rede, causando sobrecarga, aquecimento e perda de eficiência.
Trifásico em rede trifásica
– Inversor trifásico 220 V em rede 127/220 V: Nesse caso, a conexão do inversor é entre as três fases da rede elétrica, obedecendo à corrente máxima permitida pelo disjuntor. Essa configuração é possível em sistemas fotovoltaicos comerciais e industriais de alta potência, desde que a concessionária autorize a conexão trifásica na rede.
– Inversor trifásico 380 V em rede 220/380 V: Aqui, a ligação do inversor é entre as três fases da rede elétrica, observando a corrente máxima permitida pelo disjuntor. Essa configuração é comum em sistemas fotovoltaicos rurais e industriais de alta potência.
Como Utilizar Inversor Monofásico em Rede Trifásica?
Conforme destacado, é viável empregar inversor monofásico em rede trifásica, desde que se faça um balanceamento adequado entre as fases da rede. Isso implica em distribuir igualmente a potência dos inversores entre as três fases, evitando desequilíbrios.
Para atingir esse balanceamento, existem estratégias que podem ser adotadas:
– Utilização de mais de um inversor monofásico em rede trifásica: Uma abordagem simples consiste em usar diversos inversores monofásicos de baixa potência e distribuí-los uniformemente entre as três fases da rede. Essa estratégia aprimora a confiabilidade do sistema, pois, em caso de falha de um inversor, os demais continuarão operando normalmente.
– Utilização de Transformadores: Outra alternativa é utilizar transformadores para adaptar a tensão dos inversores à da rede. Por exemplo, em um sistema fotovoltaico de 100 kWp, com tensão da rede de 220/380 V. Neste caso, podemos usar um inversor trifásico de 100 kWp combinado com um transformador trifásico que reduza a tensão de saída de 380 V para 220 V. Isso possibilita a conexão direta do inversor às três fases da rede, sem causar desequilíbrios. Essa estratégia simplifica a instalação e minimiza as perdas elétricas, mas acarreta custos adicionais com o transformador. Também ocasiona uma ligeira redução na eficiência do sistema, já que o transformador também consome energia.
Conclusão
Sim, é possível instalar inversor monofásico em rede trifásica!
Este artigo esclareceu que é factível instalar inversores monofásicos em redes elétricas trifásicas, contanto que seja realizada uma distribuição equilibrada da potência entre as fases da rede. Para atingir esse equilíbrio, diversas estratégias estão à disposição, cada uma com suas vantagens e desvantagens. A escolha da estratégia adequada depende das características do sistema fotovoltaico e da rede elétrica local.
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