Dificuldades com energia solar - Parte II

Quando um sistema de painéis solares é instalado, a possibilidade de altas tensões é real. Dependendo do equipamento de condicionamento de energia sendo usado, isso pode ser mais ou menos um problema. A propósito, os equipamentos de condicionamento de energia (ou reguladores de tensão) garantem a harmonia do equipamento elétrico, mantendo um nível adequado de tensão. Apesar disso, altas tensões ainda podem ser destrutivas, principalmente para motores e iluminação. Nos motores, a alta tensão pode causar calor excessivo, o que pode levar à falha prematura do motor e isso não é nada bom. O mesmo vale para a iluminação. Tanto em lâmpadas incandescentes quanto fluorescentes, a alta tensão pode forçar as luzes a brilharem mais intensamente, o que libera calor excessivo, encurtando assim a (a já curta) vida útil da lâmpada.   

Desequilíbrio 

O desequilíbrio causará problemas para a concessionária, e não para o local de instalação da energia solar, e tudo depende das fases às quais o painel solar está conectado. Por exemplo, se o seu sistema solar estiver conectado a uma única fase, em vez de ser trifásico, existirá a possibilidade de desequilíbrio. O problema piora exponencialmente à medida que mais sistemas monofásicos são conectados à rede. O desequilíbrio é particularmente arriscado para motores trifásicos, pois o motor apresentará um desequilíbrio de corrente de 6 a 10 vezes maior que aquele na tensão que o causou. Para todos os nossos especialistas em matemática, um desequilíbrio na tensão de apenas 2% se traduziria em um desequilíbrio de corrente de até 20% em um motor. Nesse ritmo, o motor corre o risco de sofrer com calor excessivo, o que pode fazer com que as bobinas queimem também.   

Transientes 

Os painéis solares reagem de maneira constante (e quase instantaneamente) às mudanças na radiação solar, como você pode imaginar com as mudanças no clima, temperatura e horário. No entanto, os painéis solares têm uma sensibilidade muito maior do que a nossa, seres humanos. Por exemplo, pode parecer um dia claro e ensolarado lá fora e, mesmo assim, a geração de um painel mudar rapidamente. Por que isso acontece? Bem, até mesmo poluentes – invisíveis para todos nós, humanos – podem causar uma rápida mudança na produção. Assim, sem o equipamento de condicionamento de tensão adequado, como mencionado anteriormente, transientes de alta velocidade são possíveis (e potencialmente destrutivos). Felizmente, a maioria dos equipamentos modernos é equipada com filtros que eliminam transientes. Infelizmente, se forem constantemente atingidos por transientes, esses filtros podem falhar, então não são uma solução totalmente à prova de falhas. Quando falham, dispositivos eletrônicos em sua casa ou escritório, como televisores, fornos de micro-ondas e computadores, também podem falhar. Ninguém quer isso. 

Harmônicas 

Para manter nossos leitores engajados, tentamos manter as coisas relativamente simples no blog. Lamentavelmente, harmônicas são tudo, menos simples. Mas faremos o nosso melhor. Bem, já falamos sobre inversores várias vezes. Esses dispositivos convertem corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA) para que possamos usá-la facilmente em nossas casas e escritórios. Os inversores gostam de operar em frequências relativamente altas para maximizar sua eficiência, o que é ótimo, exceto pelo fato de que quanto maior a frequência, mais harmônicas de ordem superior eles criam. Bem, essas harmônicas podem gerar correntes parasitas nos fios, que, para todos os efeitos, podem gerar calor nas bobinas de transformadores e motores. Quanto maior a frequência da harmônica, maior a corrente parasita e pior o problema de aquecimento. Se as coisas saírem do controle, e a magnitude das harmônicas for excessiva, é possível que ocorra uma falha prematura do equipamento. Quando chove, cai um dilúvio, certo? 

Inversão de potência 

Por último, mas não menos importante – inversões de potência. A rede elétrica de distribuição padrão foi projetada para que a energia sempre flua da fonte para a carga, de A para B, por assim dizer. Agora, graças aos painéis solares e à geração distribuída, a energia pode fluir de B para A ou de A para B, dependendo de se o seu sistema solar está pegando energia da rede ou a enviando para lá. Assim, nessas circunstâncias, a energia pode mudar de direção ou ser invertida. As empresas de serviços públicos tentam compensar ajustando as configurações de derivação em seus transformadores. Infelizmente, os comutadores de derivação são mecânicos, por isso têm uma vida útil limitada. Se o fluxo de energia muda de direção várias vezes ao dia e um comutador de derivação só consegue suportar cerca de alguns milhares de ciclos, você trocará seus comutadores de derivação com muita frequência. Devido ao desgaste causado pelas inversões de potência, os comutadores de derivação correm o risco de falha prematura e níveis excessivos de substituição. 

Acabamos de apresentar uma lista de todas as coisas ruins que podem acontecer com painéis solares. E agora? 

Deve haver um lado positivo. 

Claro que há. Você só precisará de um analisador de qualidade de energia. Um analisador PQ avançado pode ser usado para identificar a configuração da fiação de energia, medir desequilíbrio, reconhecer mudanças de tensão e outros eventos, registrar transientes e harmônicas, além de uma série de outros testes, dependendo do instrumento em mãos. 

Interessado em saber mais? Temos uma observação de aplicação para isso. Se você estiver mais interessado em aprender como programar um analisador PQ para vários problemas associados a painéis solares, clique aqui. Ou talvez você queira entender e analisar melhor seus dados de PQ solar; se este for o caso, clique aqui. Também há a opção de ler os dois, se você for um verdadeiro especialista em energia solar.