Saídas e Parâmetros dos Painéis Solares

Ao examinar as saídas de um painel solar, é essencial entender os componentes e especificações que influenciam seu desempenho e eficiência. Este guia oferece uma visão aprofundada sobre a caixa de junção, as principais características elétricas, parâmetros operacionais e propriedades mecânicas dos painéis solares.

Caixa de Junção e Diodos de Desvio

Close-up de uma caixa de junção de painel solar, mostrando seus componentes, incluindo terminais para conexões elétricas, diodos e revestimento protetor, usados para conectar o painel solar ao sistema elétrico e proteger contra falhas elétricas

Na parte traseira de um painel solar, você normalmente encontrará uma caixa de junção, que pode conter um ou mais diodos de desvio. Esses diodos protegem grupos de células solares contra sombreamento e reduzem a perda de potência. Idealmente, cada célula teria seu próprio diodo de desvio, mas por questões de custo, os diodos são instalados apenas em grupos de células.

Nota Importante:
Diodos de desvio não impedem que a energia flua da bateria de volta para o painel solar quando não há luz solar. Para bloquear essa corrente reversa, um diodo de bloqueio é usado, muitas vezes integrado no controlador de carga solar.

Dois cabos com conectores MC4 saindo da caixa de junção do painel solar, usados para conectar o painel solar ao restante do sistema de energia solar

Da caixa de junção, saem dois cabos com conectores MC4 (ou às vezes outros tipos). Painéis solares de alta potência (200W e acima) sempre incluem diodos de desvio e cabos, enquanto os painéis de baixa potência (abaixo de 200W) podem ter apenas uma caixa de junção sem cabos e ocasionalmente carecer de diodos de desvio.

Principais Parâmetros dos Painéis Solares

Os principais parâmetros de um painel solar podem ser encontrados em sua etiqueta traseira e na ficha técnica fornecida pelo fabricante. Essas especificações são normalmente medidas sob Condições Padrão de Teste (CPT), que assumem uma irradiância de 1000W/m² e uma temperatura da célula de 25°C.

Close-up da parte traseira de um painel solar mostrando parâmetros, incluindo a etiqueta do fabricante com especificações, número do modelo, voltagem, classificações de corrente e qualquer informação adicional relacionada ao desempenho e certificação do painel

Características Elétricas:

  • Potência Máxima (Pmax): Indica a maior potência que o painel pode alcançar sob CPT, normalmente 435W.
  • Tensão de Circuito Aberto (Voc): A tensão máxima disponível de um painel solar quando não há carga conectada, geralmente 48,7V.
  • Corrente de Curto-Circuito (Isc): A corrente através do painel solar quando a saída é cortada, geralmente 11,39A.
  • Tensão na Potência Máxima (Vmp): A tensão quando o painel está fornecendo sua potência máxima, normalmente 40,9V.
  • Corrente na Potência Máxima (Imp): A corrente quando o painel está fornecendo sua potência máxima, geralmente 10,64A.
  • Eficiência do Módulo: A eficiência do painel em converter a luz solar em eletricidade, geralmente em torno de 20%.

Parâmetros Operacionais:

  • Faixa de Temperatura Operacional: A faixa de temperaturas na qual o painel pode funcionar de forma eficaz, normalmente de -40°C a +85°C.
  • Tolerância na Potência de Saída: A faixa dentro da qual a potência de saída real pode variar em relação ao Pmax especificado, frequentemente de 0 a +5%.
  • Tensão Máxima do Sistema: A maior tensão que pode ser aplicada ao painel com segurança, normalmente 1500V.
  • Classificação Máxima de Fusível em Série: A classificação máxima de corrente do fusível que deve ser usado em série com o painel, geralmente 20A.

Coeficientes de Temperatura (CPT):

  • Coeficiente de Temperatura de Isc: Reflete como a corrente de curto-circuito muda com a temperatura.
  • Coeficiente de Temperatura de Voc: Normalmente -0,27%/°C, indicando como a tensão de circuito aberto muda com a temperatura.
  • Coeficiente de Temperatura de Pmax: Geralmente -0,35%/°C, mostrando como a potência máxima depende das mudanças de temperatura.

Carregamento Mecânico e Durabilidade

Ao selecionar painéis solares, entender suas propriedades mecânicas e classificações de carga é crucial para garantir desempenho ideal e durabilidade.

Propriedades Mecânicas:

  • Orientação das Células: 144 células dispostas em uma grade 6x24.
  • Caixa de Junção: Classificação IP68, oferecendo robusta proteção com três diodos de desvio para garantir desempenho confiável.
  • Cabo de Saída: Cabos de 4mm² com comprimentos de 400mm (+) e 200mm (-) para fácil conectividade.
  • Vidro: Vidro temperado de 3,2mm de espessura com um revestimento especial para melhorar a durabilidade e a transmissão de luz.
  • Estrutura: Feita de liga de alumínio anodizado, oferecendo resistência e resistência à corrosão.
  • Peso: O painel pesa aproximadamente 23,3 kg.
  • Dimensões: O painel mede 2094 x 1038 x 35 mm.

Classificações de Carga Mecânica:

  • Carga Estática Máxima no Lado Frontal: O painel pode suportar pressão estática de até 5400 Pa no lado frontal.
  • Carga Estática Máxima no Lado Traseiro: Pode suportar até 2400 Pa no lado traseiro.
  • Teste de Granizo: O painel é testado para suportar o impacto de granizo de 25mm a 23m/s, garantindo resistência a condições climáticas severas.

Sempre consulte a ficha técnica do fabricante para informações precisas e detalhadas.

Conectando Painéis Solares: Paralelo e Série

Entender como conectar os painéis solares é crucial para otimizar o desempenho do seu sistema de energia solar. Este guia cobre as conexões paralela e em série, os conectores necessários e os efeitos sobre a tensão, corrente e potência total de saída.

Conexão Paralela de Painéis Solares

Diagrama mostrando painéis solares conectados em paralelo, ilustrando como os terminais positivos de cada painel são conectados entre si, e os terminais negativos também são conectados, permitindo o aumento da corrente enquanto mantém a mesma tensão de um único painel

Em uma conexão paralela, os terminais positivos de todos os painéis solares são conectados, e os terminais negativos são conectados da mesma forma. Essa configuração mantém a tensão no nível de um único painel, enquanto a corrente é a soma das correntes de todos os painéis conectados. A potência total é a soma das potências individuais dos painéis.

Por exemplo, considere um painel solar de 435W com os seguintes parâmetros:

  • Potência Máxima: 435W
  • Tensão na Potência Máxima: 40,9V
  • Corrente na Potência Máxima: 10,64A

Conectando três desses painéis em paralelo:

  • Potência Total: 435W + 435W + 435W = 1305W
  • Tensão na Potência Máxima: 40,9V
  • Corrente na Potência Máxima: 10,64A + 10,64A + 10,64A = 31,92A

Nota Importante:
Ao conectar painéis solares em paralelo, recomenda-se usar modelos idênticos ou garantir que os parâmetros de tensão e corrente diferem no máximo 5%.

Conectores Necessários:

  • Para dois painéis: Dois conectores MC4 T-Branch e um par de conectores MC4.
  • Para três ou mais painéis: Três ou mais pares de conectores MC4 T-Branch e um par de conectores MC4.

Se você conectar mais de dois painéis em paralelo, pode ser necessário usar cabos de extensão para alcançar o ponto de conexão comum. A corrente combinada pode se tornar significativa, então fusíveis são necessários para conexões de três ou mais painéis. A maioria dos conectores é classificada para 30A. Se a corrente total exceder