Saídas e Parâmetros de 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 detalhada da caixa de junção, principais características elétricas, parâmetros operacionais e propriedades mecânicas dos painéis solares.

Caixa de Junção e Diodos de Bypass

Imagem de close de uma caixa de junção de painel solar, mostrando seus componentes, incluindo terminais para conexões elétricas, diodos e caixa de proteção, usada para conectar o painel solar ao sistema elétrico e proteger contra falhas elétricas

Na parte traseira de um painel solar, normalmente você encontrará uma caixa de junção, que pode conter um ou mais diodos de bypass. Esses diodos protegem grupos de células solares da sombra e reduzem a perda de energia. Idealmente, cada célula teria seu próprio diodo de bypass, mas devido a considerações de custo, os diodos são instalados apenas em grupos de células.

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

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

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

Principais Parâmetros de Painéis Solares

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

Imagem de close da parte traseira de um painel solar mostrando parâmetros, incluindo o rótulo do fabricante com especificações, número do modelo, classificações de tensão e corrente e informações adicionais relacionadas ao desempenho e certificação do painel

Características Elétricas:

  • Potência Máxima (Pmax): Indica a maior saída de potência que o painel pode alcançar sob CTP, geralmente 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 está em curto, geralmente 11,39A.
  • Tensão na Potência Máxima (Vmp): A tensão quando o painel está entregando sua potência máxima, geralmente 40,9V.
  • Corrente na Potência Máxima (Imp): A corrente quando o painel está entregando sua potência máxima, geralmente 10,64A.
  • Eficiência do Módulo: A eficiência do painel em converter luz solar em eletricidade, geralmente em torno de 20%.

Parâmetros Operacionais:

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

Coeficientes de Temperatura (CTP):

  • Coeficiente de Temperatura de Isc: Reflete como a corrente de curto-circuito muda com a temperatura.
  • Coeficiente de Temperatura de Voc: Geralmente -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 saída de potência máxima depende das variações de temperatura.

Carga Mecânica e Durabilidade

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

Propriedades Mecânicas:

  • Orientação das Células: 144 células dispostas em uma grade de 6x24.
  • Caixa de Junção: Classificação IP68, fornecendo proteção robusta com três diodos de bypass para garantir um 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 aumentar a durabilidade e a transmissão de luz.
  • Estrutura: Feita de liga de alumínio anodizado, oferecendo resistência e proteção contra 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 na Parte Frontal: O painel pode suportar uma pressão estática de até 5400 Pa em sua parte frontal.
  • Carga Estática Máxima na Parte Traseira: Pode suportar até 2400 Pa na parte traseira.
  • Teste de Granizo: O painel é testado para suportar o impacto de granizos de 25mm viajando a 23m/s, garantindo resistência a condições climáticas severas.

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

Conexão de 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 em paralelo e série, os conectores necessários e os efeitos sobre a tensão, corrente e potência total.

Conexão Paralela de Painéis Solares

Diagrama mostrando painéis solares conectados em paralelo, ilustrando como os terminais positivos de cada painel estão conectados juntos, e os terminais negativos também estão conectados juntos, permitindo um aumento na 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, é recomendável usar modelos idênticos ou garantir que os parâmetros de tensão e corrente não diferem mais de 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 precisar de cabos de extensão para alcançar o ponto de conexão comum. A corrente combinada pode se tornar significativa, portanto, fusíveis são necessários para conexões de três ou mais painéis. A maioria dos conectores é classificada para 30A. Se a corrente total exceder 30A, mude para barramentos e conexões de alta corrente.