Fundamentos da fiação do painel solar: guia completo e dicas para conectar um sistema fotovoltaico

Os sistemas fotovoltaicos (PV) são uma das mais importantes fontes de energia renovável em todo o mundo. Aprender o básico da fiação de painéis solares é uma das ferramentas mais importantes em seu repertório de habilidades por questões de segurança e praticidade, afinal, as instalações fotovoltaicas residenciais apresentam tensões de até 600V.

Existem três tipos de fiação para módulos fotovoltaicos: série, paralelo e série-paralelo. Aprender a conectar painéis solares requer aprender conceitos-chave, escolher o inversor certo, planejar a configuração do sistema, aprender a fazer a fiação e muito mais. Neste artigo, ensinaremos tudo isso, economizando semanas, senão meses, de estudo árduo sobre o assunto.

Índice

A "string do painel solar" é o conceito mais básico e importante na fiação do painel solar. Isso é simplesmente vários módulos fotovoltaicos conectados em série ou paralelo.

Os painéis solares apresentam terminais positivos e negativos. Conectar painéis solares em série significa conectar o terminal positivo de um módulo ao negativo do seguinte e assim por diante para toda a cadeia. Este tipo de fiaçãoaumenta a tensão de saída, que pode ser medido nos terminais disponíveis.

Fiação de painéis solares em paraleloaumenta a corrente de saída, mantendo a tensão constante . A corrente de saída é a soma de todas as correntes geradas pelos módulos na string.

Os painéis solares conectados em paralelo também precisam atender aos regulamentos da NEC. Isso inclui o tamanho do condutor e os dispositivos de sobrecorrente. Isso é calculado superdimensionando a Corrente de Curto Circuito (Isc) em 125%, considerando o número de módulos no sistema, conforme especificado no NEC 690.8(A)(1) e NEC 690.8(A)(2).

Existe uma fiação do painel solar que combina conexões série e paralelo, conhecidas como série-paralelo. Esta conexão conecta painéis solares em série conectando terminais positivos a negativos para aumentar a tensão e conecta essas strings em paralelo. Todas as sequências de painéis solares conectadas em paralelo devem apresentar a mesma tensão e também devem estar em conformidade com o NEC 690.7, NEC 690.8(A)(1) e NEC 690.8(A)(2). Os módulos precisam ser do mesmo modelo em todos os casos, a fim de proporcionar um desempenho ideal no sistema.

Você deve aprender de antemão sobre as ferramentas usadas para conectar painéis solares. Estas são a ferramenta de crimpagem e a ferramenta de montagem do conector solar.

A ferramenta de crimpagem é usada para crimpar a placa de conexão do conector solar ao fio nu. Na maioria dos casos, isso significa um MC4, o mais popular na indústria solar. A ferramenta de montagem do conector solar é usada para apertar todas as peças de um conector MC4 na placa de conexão fêmea/macho. Esta ferramenta também é usada para desbloquear o conector depois de conectado.

O inversor de painel solar é um dos componentes mais importantes em um sistema fotovoltaico. Este componente converte energia DC gerada por painéis solares em energia AC na voltagem certa para seus aparelhos. A saída é uma onda senoidal pura, com tensão de 120 V CA (EUA) ou 240 V CA (Europa).

A fiação dos painéis solares pode ser feita com fios pré-instalados nos módulos, mas estender a fiação ao inversor ou painel de serviço requer a seleção do fio certo. Para instalações fotovoltaicas no telhado, você pode usar o fio fotovoltaico, conhecido na Europa como TUV PV Wire ou padrão de cabo solar EN 50618. Para instalações fotovoltaicas montadas no solo que requerem instalações subterrâneas, você precisa de um cabo de entrada de serviço subterrâneo (USE-2).

Existem dois tipos de inversores usados ​​em sistemas fotovoltaicos: microinversores e inversores string. Ambos possuem conectores MC4 para melhorar a compatibilidade. Nesta seção, explicaremos cada um deles e seus detalhes.

Inversores string ou inversores centralizados são a opção mais comum em instalações fotovoltaicas, adequados para painéis solares conectados em série ou série-paralelo. Os inversores centralizados convertem a energia CC para todo o string, por isso são recomendados para sistemas fotovoltaicos não sujeitos a sombreamento parcial.