Módulos fotovoltaicos em série e paralelo

Quando vamos instalar um sistema fotovoltaico, seja off grid, seja grid tie, composto por vários módulos, precisamos decidir se estes serão conectados em série, em paralelo, ou uma combinação dos dois modos.

Em sistemas grid tie, essa decisão é feita em função da característica do inversor selecionado para o sistema, e em sistemas off grid, em função do controlador de carga. Abaixo temos as folha de dados de um inversor de 8 kW e de um controlador MPPT de 40 Amperes.

Dados do inversor.
Dados do controlador

Podemos notar diversas restrições de corrente e tensão que são permitidas na entrada do inversor e do controlador. As conexões série e paralelo devem respeitar esses limites. Esse inversor particularmente, exige que a tensão nos terminais de entrada esteja entre 270 e 800 Volts para que o sistema MPP atue (rastreamento do ponto de máxima potência dos módulos). O controlador exige que a tensão fique abaixo de 100 ou de 90 Volts (dependendo da tensão do sistema de baterias)

Ao conectar módulos em série, suas tesões serão somadas e sua corrente será mantida, assim, precisamos de uma quantidade de módulos que faça a sua tensão estar na faixa recomendada.

Conexão de módulos em série.

Do mesmo modo que há restrições para a tensão, há também restrições para a corrente. Nesse caso, precisamos de um número de fileiras em paralelo que não produza correntes superiores ao admitido pelo inversor/controlador (18 Amperes para o inversor e 40 Amperes para o controlador, nesse exemplo). A conexão em paralelo serve para alterarmos a corrente sem alterar a tensão.

Conexão de módulos em paralelo.

Como foi mostrado, muitas vezes precisamos ou desejamos alterar as tensões ou correntes (ou ambos) em sistemas fotovoltaicos. Uma forma eficaz de realizar essas alterações é conectar os módulos entre si em série ou paralelo (ou ambos).

Outro ponto é importante é assegurar que os módulos tenham os mesmos valores nominais (potência, correntes, tensões), pois, ao se conectar módulos em série de correntes diferentes, suas tensões serão somadas (como visto), mas a corrente será limitada pela menor das correntes, o que resultará em um sistema ocioso. O mesmo ocorre se conectarmos módulos de tensões diferentes em paralelo, as correntes serão somadas (como visto), e a tensão será limitada pela menor das tensões, o que resultará também em um sistemas ocioso.

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