Conversores de energia (inversores) para painéis solares ou geradores eólicos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Para converter energia de 12 ou 24 V DC em 220 V AC, é utilizado um conversor de tensão (inversor). A fonte de energia do conversor é qualquer dispositivo que forneça a tensão especificada - desde a bateria até o módulo de bateria solar e o gerador eólico.

Existem conversores baratos à venda que são usados ​​​​para fornecer energia ininterrupta a vários consumidores com potência variando de várias centenas de W a vários kW.

Aparelhos elétricos operando em corrente alternada podem ser conectados à saída do inversor, ou seja, adaptados para serem alimentados diretamente por uma rede de iluminação de 220 V. O consumo total de energia dos dispositivos de carga conectados ao inversor não deve ultrapassar 300 W.

Para uma operação confiável e durável do dispositivo, recomenda-se deixar uma reserva de energia de até 20% da potência declarada (máxima) na folha de dados. O popular inversor FW-350 possui aproximadamente as mesmas características.

• Algumas características técnicas do inversor FW-350:
• Sinal de saída: seno modificado
• Faixa de tensão de entrada: 10-15V (DC)
• Potência de saída nominal: 300W
• Potência de saída de pico: 900W
• Corrente de entrada na carga máxima: 30 A
• Corrente de entrada em marcha lenta: < 0,3 A
• Tensão de saída (CA): 230V ± 5%
• Frequência de saída: 50Hz
• Eficiência: 85% - 90%
• Tensão de desligamento quando a bateria descarrega (tensão mínima de entrada): 10 ±0,5 V (CC)
• Tensão do sinal de descarga da bateria: 10,5 ±0,5 V (DC)
• Temperatura de proteção contra superaquecimento: 60 ± 5°C (microcontrolador)
• Proteção contra sobrecarga: sim (microcontrolador)
• Fusível: 35 A.
• Dimensões, mm (comprimento, largura, altura): 155x73x54
• Peso: 0,9 kg.

Para trabalhar com painéis e módulos solares, são utilizados inversores semelhantes de diferentes capacidades.

Na tabela. 2.1 apresenta inversores potentes para turbinas eólicas.

Tabela 2.1 Inversores de potência

Métodos de conexão do inversor

Existem várias maneiras comprovadas de conectar vários inversores (até 10 para sistemas monofásicos e 3 para sistemas trifásicos). Neste último caso, 3 inversores são ligados cada um em sua própria fase, produzindo tensão de fase de saída de 3-220 V ou tensão de linha de 230 V. Conectar inversores trifásicos é adequado apenas para consumidores muito potentes, então vamos considerar algumas opções simples com uma fase.

Cada inversor produz tensão de fase de 220-230 V em sua saída. Para “aumentar” a corrente de saída, ligamos inversores do mesmo tipo (de 1 a 10) em paralelo entre si.

O sistema pode ser configurado de forma que um (o inversor principal) permaneça ligado enquanto os demais (os escravos) operem em modo standby.

Dispositivos “escravos” são ligados somente quando a carga excede um determinado nível.

Também é possível ter vários inversores operando constantemente no modo ligado, enquanto os demais ficam no modo standby, e ligam conforme necessário.

Mais detalhes sobre os métodos de conexão de fontes de alimentação (inclusive em paralelo), controladores de design misto e recursos operacionais de inversores de tensão são descritos no livro de Kashkarov A.P., Koldunov A.S. Projetos originais de fontes de alimentação -M.: DMK-Press.-2010.-144 p.-ISBN 978-5-94074-634-8.

A fonte de tensão de entrada deve ser conectada aos terminais de entrada CA de cada inversor em um armário de fiação dedicado.

Precauções do inversor e da bateria

1. Não carregue uma bateria fria (congelada).

2. Não são necessários grampos ou terminais para instalação da fiação CA. A fiação elétrica deve ser feita de fio de cobre e classificada para temperaturas de 75°C ou superiores. Para conectar os cabos da bateria aos terminais CC, use terminais de cobre com furo de 5/16"-3/8" (8-10mm).

Estas recomendações são válidas para a ligação da fiação elétrica aos terminais do gerador, inversor e ao quadro de distribuição com fusíveis no interior da residência. Terminais de cabos soldados também são aceitáveis.

3. Todas as conexões do cabo CC devem ser apertadas com 6,8 Nm.

4. O inversor deve estar conectado a um sistema elétrico permanentemente aterrado. Para a maioria das instalações, o cabo negativo da bateria deve ser conectado ao terra do sistema em um (e somente um) ponto do sistema.

5. Alguém deve estar ao alcance da voz ou perto o suficiente para ajudar.

6. Certifique-se de ter bastante água limpa e sabão por perto, caso o ácido da bateria entre em contato com sua pele, roupas ou olhos.

7. Use proteção para os olhos e roupas. Evite tocar nos olhos ao trabalhar perto de baterias. Ao terminar, lave as mãos com água e sabão.

8. Se o ácido da bateria entrar em contato com sua pele ou roupas, lave-as imediatamente com água e sabão. Se o ácido entrar em contato com seus olhos, lave-os imediatamente com água fria corrente por pelo menos 15 minutos e procure atendimento médico imediato.

9. O bicarbonato de sódio neutraliza o efeito do eletrólito nas baterias de chumbo-ácido. Mantenha um suprimento de bicarbonato de sódio próximo às baterias.

10. Não fume nem permita faíscas ou fogo perto da bateria ou do gerador. E, claro, não trabalhe embriagado; esta é talvez uma observação rotineira, bem conhecida de todos.

11. Tenha muito cuidado para não deixar cair nenhuma ferramenta metálica sobre as baterias. Curtos-circuitos nas baterias ou outras peças elétricas podem causar incêndio ou explosão.

12. Ao trabalhar com a bateria, remova objetos metálicos pessoais, como anéis, pulseiras, correntes e relógios. A bateria pode criar uma corrente de curto-circuito alta o suficiente para derretê-la, causando queimaduras graves.

13. Caso seja utilizado sistema de controle remoto ou automático do gerador, ao realizar a manutenção, para evitar partida acidental, desconecte o circuito de partida automática e/ou desconecte o gerador de sua bateria de partida.

Autor: Kashkarov A.P.

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