Inversor string: como funciona, o que são entradas MPPT e onde ele serve

Em poucas palavras

O inversor string é a arquitetura mais comum nos sistemas conectados à rede. Os módulos são ligados em série, formando uma “string”; as strings chegam por cabos de corrente contínua a um único inversor, instalado na parede perto do quadro de energia, e dele sai corrente alternada. O Departamento de Energia dos Estados Unidos resume: os inversores string conectam um conjunto de painéis a um inversor.

Como é por dentro

• Entradas CC: recebem as strings. Cada entrada tem limites de tensão e de corrente, informados na ficha técnica.
• Entradas MPPT: o rastreador de máxima potência ajusta a tensão de operação para extrair o máximo do grupo de módulos ligado a ele. Um inversor pode ter uma ou várias entradas MPPT; cada uma opera de forma independente das outras.
• Estágio de conversão: transforma a corrente contínua em corrente alternada, com filtros que produzem uma senoide limpa, como descreve o Departamento de Energia dos Estados Unidos.
• Proteções e comunicação: desligam a saída quando a rede sai dos limites e levam os dados de geração a um portal ou aplicativo.

Em sistemas conectados, a proteção anti-ilhamento faz o inversor desconectar da rede quando ela cai.

Por que as entradas MPPT importam

Todos os módulos de uma mesma string passam a mesma corrente. Se um deles rende menos, por sombra, sujeira ou orientação diferente, ele limita os demais da string. É o ponto fraco da arquitetura, e o próprio Departamento de Energia dos Estados Unidos o registra ao comparar com os microinversores.

A resposta do projeto é usar uma entrada MPPT para cada grupo de módulos com a mesma orientação e o mesmo sombreamento: a água leste numa entrada, a água oeste em outra. Quanto mais entradas, mais flexível o inversor para telhados com várias faces.

Vantagens

• Um equipamento só para instalar, proteger e manter.
• Fica em local de fácil acesso. O Departamento de Energia dos Estados Unidos observa que um inversor único em geral é mais barato e mais fácil de resfriar e de reparar.
• Exige menos componentes eletrônicos no telhado, onde o calor e o acesso dificultam a manutenção.

Limitações

• Se o inversor falha, o sistema inteiro para até o conserto.
• Sombra em um módulo afeta a string em que ele está.
• Há corrente contínua em tensão elevada nos cabos do telhado até a parede, o que pede cabos, conectores e proteções próprios para corrente contínua e instalação por profissional habilitado.
• O monitoramento chega por string ou por entrada, e não por módulo.
• A expansão depende da folga em potência e em entradas do inversor escolhido.

Onde ele serve

O inversor string atende bem:

• telhados com uma ou poucas águas e sem sombra relevante;
• casas, comércios e galpões onde se quer um único ponto de manutenção;
• projetos em que o custo da conversão pesa: o Departamento de Energia dos Estados Unidos descreve o string como solução de bom custo, enquanto o inversor central fica para usinas de grande porte.

Para telhados com sombra parcial ou orientações misturadas, vale ler a comparação com o microinversor. Como casar a string com o inversor está em dimensionamento do inversor, e o tamanho do sistema sai da calculadora de dimensionamento.

Registro no Inmetro

Segundo as perguntas frequentes do Inmetro, o escopo da Portaria nº 140/2022 abrange inversores de até 75 kW, para sistemas isolados ou conectados à rede, com ou sem armazenamento. Antes de comprar, confira o registro do modelo.