Como Dimensionar Disjuntor para Seis Painéis Solar de 160Wp
Dimensionar corretamente um disjuntor para um sistema de painel solar é crucial para garantir a segurança e a eficiência do sistema. Este artigo aborda uma revisão sobre disjuntores, a associação de painéis solares e os passos necessários para dimensionar adequadamente um disjuntor para seu sistema fotovoltaico.
Revisão sobre Disjuntores
Os disjuntores são dispositivos de proteção elétrica que interrompem automaticamente o circuito quando detectam uma corrente excessiva causadas por subrecarga ou curto circuito, prevenindo danos aos equipamentos e riscos de incêndio. Outra característica a destacar em relação aos disjuntores é a facilidade em seccionar um cirtuito afim de realizar intervenções no sistema. Existem vários tipos de disjuntores, incluindo:
– Disjuntores de baixa tensão: Usados em sistemas residenciais e comerciais.
– Disjuntores de corrente contínua (DC): Específicos para aplicações fotovoltaicas e outras que utilizam corrente contínua.
– Disjuntores de corrente alternada (AC): Usados em sistemas elétricos convencionais que utilizam corrente alternada.
Ao dimensionar um disjuntor, deve-se considerar a corrente nominal do circuito e a capacidade de interrupção do disjuntor.
Associação de Painéis Fotovoltaicos
Existem duas formas principais de associar painéis fotovoltaicos: em série e em paralelo. A escolha da associação depende das necessidades de tensão e corrente do sistema.
Conexão em Série
– Como funciona: O terminal positivo de um painel é conectado ao terminal negativo do próximo painel.
– Efeito: Aumenta a tensão total do sistema enquanto a corrente permanece igual à corrente de um único painel.
– Uso: Ideal para aumentar a tensão para que corresponda à entrada do inversor.
Conexão em Paralelo
– Como funciona: Todos os terminais positivos dos painéis são conectados juntos, assim como todos os terminais negativos.
– Efeito: Aumenta a corrente total do sistema enquanto a tensão permanece igual à tensão de um único painel.
– Uso: Útil para aumentar a corrente para que corresponda à capacidade do controlador de carga.
Combinação de Séries e Paralelos
– Como funciona: Combina as duas abordagens acima para obter a tensão e a corrente desejadas.
– Efeito: Permite ajustar tanto a tensão quanto a corrente de saída do conjunto de painéis.
– Uso: Comum em grandes sistemas fotovoltaicos para otimizar a produção de energia e atender às especificações de projeto.
Passos para Dimensionar um Disjuntor para Painel Solar
1. Calcule a Corrente Total do Sistema
– Para painéis em série: A corrente do sistema será igual à corrente de um único painel.
– Para painéis em paralelo: A corrente do sistema será a soma das correntes de todos os painéis.
2. Determine a Tensão do Sistema
– Para painéis em série: A tensão do sistema será a soma das tensões de todos os painéis.
– Para painéis em paralelo: A tensão do sistema será igual à tensão de um único painel.
3. Considere os Fatores de Segurança
– De acordo com normas como a NBR 5410, deve-se aplicar um fator de segurança de 1,25 à corrente máxima esperada para garantir que o disjuntor possa lidar com variações e picos de corrente. Deve-se observar também os fatores de agrupamento e temperatura que, pedendendo das condições onde os paineis serão instalados, deverão ter seus efeitos considerados ao dimensionar um disjuntor fotovoltaico.
4. Selecione o Disjuntor Apropriado
– Escolha um disjuntor que tenha uma corrente nominal ligeiramente superior à corrente calculada com o fator de segurança.
– Certifique-se de que o disjuntor seja adequado para corrente contínua (DC) se estiver lidando com a saída direta dos painéis solares antes do inversor.
Exemplo de Dimensionamento
Suponha que você tenha um sistema com 6 painéis solar da marca ZTROON, cada um com uma potência de 160W, uma corrente em máxima potência de 8,2A e uma tensão em máxima potência de 19,5V.
Exemplo 1: Associação 2 a 2 em Série e Paralelo
1. Passo 1: Calcular a Corrente e a Tensão de Cada Série
– Corrente da série: 8,2A (igual à corrente de um único painel)
– Tensão da série: 2 x 19,5V = 39V
2. Passo 2: Calcular a Corrente e a Tensão Total do Sistema
– Número de séries: 3 (6 painéis divididos em 3 conjuntos de 2 painéis em série)
– Corrente total: 3 x 8,2A = 24,6A
– Tensão total: 39V
3. Passo 3: Aplicar o Fator de Segurança
– Corrente com fator de segurança: 24,6A x 1,25 = 30,75A
4. Passo 4: Selecionar o Disjuntor
– Disjuntor recomendado: 32A DC
Exemplo 2: Associação 3 a 3 em Série e Paralelo
Exemplo 2: Associação 3 a 3 em Série e Paralelo
1. Passo 1: Calcular a Corrente e a Tensão de Cada Série
– Corrente da série: 8,2A (igual à corrente de um único painel)
– Tensão da série: 3 x 19,5V = 58,5V
2. Passo 2: Calcular a Corrente e a Tensão Total do Sistema
– Número de séries: 2 (6 painéis divididos em 2 conjuntos de 3 painéis em série)
– Corrente total: 2 x 8,2A = 16,4A
– Tensão total: 58,5V
3. Passo 3: Aplicar o Fator de Segurança
– Corrente com fator de segurança: 16,4A x 1,25 = 20,5A
4. Passo 4: Selecionar o Disjuntor
– Disjuntor recomendado: 25A DC
Conclusão
Dimensionar corretamente um disjuntor para um sistema de painel solar é essencial para a segurança e a eficiência do sistema. Compreender a associação de painéis fotovoltaicos e os princípios básicos de operação dos disjuntores permite selecionar os componentes adequados para proteger seu sistema e garantir seu funcionamento ideal. Sempre consulte um profissional qualificado para validar seus cálculos e garantir conformidade com as normas e regulamentos locais.
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