Se você já participou de uma conversa sobre energia solar e teve a sensação de ter entrado acidentalmente em uma aula de engenharia elétrica, saiba que não está sozinho. O setor de energia solar tem sua própria linguagem, repleta de siglas, termos técnicos e palavras da moda que podem deixar até mesmo o proprietário mais entusiasmado de cabeça virada. Quer você esteja apenas começando sua jornada no mundo da energia solar ou queira aprofundar seus conhecimentos, reunimos alguns dos termos mais comuns do setor e os explicamos em linguagem simples.
Acoplado em CA
A expressão “acoplado em CA” refere-se a sistemas solares que conectam fontes de corrente alternada (CA), como microinversores ou inversores secundários, a um sistema de armazenamento de energia por meio da entrada de CA de um inversor — geralmente a porta do gerador (Gen). Por exemplo, os inversores Sol-Ark permitem essa configuração para integrar diversas fontes de CA.
Amper-hora (Ah) e quilowatt-hora (kWh)
Essas unidades medem a capacidade energética. Os ampères-hora (Ah) são frequentemente utilizados nas especificações das baterias, enquanto os quilowatts-hora (kWh) são mais comuns para medir o consumo energético geral do sistema. Uma residência média nos EUA consome aproximadamente 30 a 60 kWh por dia, dependendo da região e da estação do ano (Administração de Informações sobre Energia dos EUA [EIA], 2023). Uma bateria com tensão nominal de 51 V e capacidade de 1.176 Ah equivale a aproximadamente 60 kWh.
Tipos de composição química das baterias
- Chumbo-ácido: Tradicionais e acessíveis, como as baterias de carros ou de carrinhos de golfe.
- AGM (Absorbent Glass Mat): Uma variante selada e livre de manutenção da bateria de chumbo-ácido, com maior segurança e melhor desempenho.
- LiFePO₄ (fosfato de ferro e lítio): O padrão do setor para aplicações solares devido à sua longa vida útil e estabilidade térmica
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Partida a frio
Este termo descreve um sistema acoplado em CA com baterias descarregadas que está tentando reiniciar. Se o inversor for capaz de gerar um sinal de formação de rede (120/240 V, 60 Hz), ele poderá permitir que fontes de CA alimentem o sistema — possibilitando, assim, a funcionalidade de “partida a frio”.
Comunicação em circuito fechado x comunicação em circuito aberto
- Circuito fechado: O inversor se comunica diretamente com o Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS) da bateria, otimizando o desempenho e a segurança.
- Circuito aberto: sem comunicação com o BMS; o inversor opera com base em parâmetros gerais, sem feedback direto da bateria.
Energia contínua
Definido pelo Código Elétrico Nacional (NEC) como a energia que pode ser fornecida por três horas ou mais. Sistemas com baterias de tensão mais alta costumam apresentar melhor desempenho devido às limitações dos disjuntores. É importante validar as especificações dos inversores por meio de testes em condições reais, pois alguns sistemas superaquecem sob cargas prolongadas (Associação Nacional de Proteção contra Incêndios [NFPA], 2020).
TCs (Transformadores de Corrente)
Esses dispositivos medem a corrente que passa por um condutor. Com formato de anéis ou rosquinhas, os transformadores de corrente (TCs) permitem que o inversor monitore o desempenho do sistema e controle os fluxos de energia com precisão.
Casal de Washington, D.C.
Um sistema em que fontes de corrente contínua (CC), como os painéis solares tradicionais, se conectam diretamente aos rastreadores do ponto de potência máxima (MPPTs) do inversor. Essa abordagem é eficiente e comum em instalações solares residenciais.
Grade
O fornecimento tradicional de energia elétrica pela concessionária. A energia da rede entra pelo medidor da concessionária e é utilizada quando a produção solar ou a energia armazenada nas baterias não são suficientes.
Conectado à rede vs. Fora da rede
- Conectado à rede: Ligado à rede elétrica pública.
- Fora da rede: Totalmente autossuficiente, sem acesso à rede elétrica nem sistema de backup.
Inversor híbrido x inversor de string
- Inversor híbrido: Compatível tanto com geração solar quanto com armazenamento em bateria.
- Inversor de string: conecta painéis solares em série (uma “string”), mas geralmente não possui recursos para bateria. É comum em projetos de grande escala.
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LRA (Amperagem de rotor bloqueado)
Refere-se à corrente de partida necessária para ligar o motor de um aparelho — comumente observada em aparelhos de ar-condicionado.
Carregar
Refere-se aos circuitos elétricos ou dispositivos que são alimentados pelo seu sistema solar ou de reserva.
Microinversor
Instalados no nível do módulo, os microinversores convertem corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA) diretamente no painel. Eles oferecem otimização no nível do painel e recursos de desligamento rápido, aumentando a resiliência e o desempenho do sistema.
Lei de Ohm
Essas equações ajudam a determinar o fluxo de potência proveniente dos painéis fotovoltaicos, das baterias, da rede elétrica e das cargas. A Lei de Ohm é o fundamento da teoria elétrica.
- V = I × R (Tensão = Corrente × Resistência)
- P = V × I (Potência = Tensão × Corrente)
Otimizador
Um dispositivo que permite que os painéis contornem módulos sombreados ou com defeito em uma cadeia. Isso maximiza a produção total de energia e, muitas vezes, inclui recursos de desligamento rápido.
Dispositivos de proteção contra sobrecorrente
Inclui fusíveis e disjuntores. Os fusíveis devem ser substituídos após o disparo, enquanto os disjuntores podem ser reiniciados. Ambos protegem a fiação e os equipamentos contra corrente excessiva.
Redução de picos de demanda
Uma estratégia para reduzir as tarifas de demanda, limitando a quantidade de energia consumida da rede durante os horários de pico. Os inversores híbridos podem utilizar a energia das baterias em vez da rede, reduzindo assim as contas de energia.
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PV (Fotovoltaico)
Termo usado para descrever o processo de conversão da luz solar em eletricidade. Também é uma forma abreviada de se referir a painéis solares ou módulos.
RSD (Desligamento Rápido)
Um recurso de segurança contra incêndios que permite que os sistemas fotovoltaicos interrompam rapidamente a geração de energia. Os códigos da NEC exigem o uso do RSD em sistemas instalados em edifícios para proteger as equipes de primeiros socorros.
SOC (Estado de Carga)
Indica a quantidade de energia restante na bateria, da mesma forma que a porcentagem de carga da bateria do seu celular. A maioria das baterias de lítio não deve descarregar abaixo de 20% do SOC para garantir uma vida útil mais longa.
Partida suave
Um dispositivo instalado em aparelhos com alto LRA (como aparelhos de ar-condicionado) que aumenta gradualmente a corrente, reduzindo a carga tanto no aparelho quanto no inversor durante a partida.
SOH (Estado de Saúde)
Uma medida da capacidade atual da bateria em relação à sua capacidade nominal original, geralmente expressa em porcentagem. Indica o estado de saúde da bateria a longo prazo.
TOU (Tarifa por Horário de Uso)
Uma estratégia de descarga de bateria que utiliza a energia armazenada durante os períodos de tarifas elétricas mais altas. Isso reduz a dependência da rede elétrica e pode diminuir significativamente os custos.
VPP (Usina de Energia Virtual)
Uma rede de sistemas distribuídos de armazenamento de energia (como baterias residenciais) que agregam a energia armazenada e a revendem à rede elétrica. Os VPPs ajudam a equilibrar a demanda da rede e podem ajudar os proprietários de imóveis a obter incentivos (Lund, Lindgren, Mikkola e Salpakari, 2015).
Saiba mais sobre os VPPs
A disponibilidade do programa, os critérios de elegibilidade, os valores dos incentivos, os ganhos, a frequência de despacho, os requisitos das concessionárias e os termos de participação variam de acordo com a localidade e o programa, e estão sujeitos a alterações. A participação, os pagamentos de incentivos, a economia na conta de luz e o desempenho do sistema não são garantidos. Os resultados reais variam de acordo com a configuração do sistema, o consumo de energia, os requisitos do programa da concessionária e outros fatores.
UPS (Fonte de Alimentação Ininterrupta)
A capacidade do sistema de alternar da rede elétrica para a alimentação de reserva por bateria de forma quase instantânea, medida em milissegundos. Isso evita interrupções no funcionamento de equipamentos sensíveis.
Referências
- Dunn, B., Kamath, H. e Tarascon, J. M. (2011). Armazenamento de energia elétrica para a rede: uma gama de opções. Science, 334(6058), 928–935. https://doi.org/10.1126/science.1212741
- Lund, H., Lindgren, J., Mikkola, J. e Salpakari, J. (2015). Análise das medidas de flexibilidade do sistema energético para viabilizar altos níveis de eletricidade renovável variável. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 45, 785–807. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.01.057
- Associação Nacional de Proteção contra Incêndios. (2020). Código Elétrico Nacional (NEC), Edição de 2020. https://www.nfpa.org/
- Administração de Informações sobre Energia dos EUA. (2023). Quanta eletricidade uma residência americana consome? https://www.eia.gov/tools/faqs/faq.php?id=97&t=3
