Calculadora de dimensionamento de séries fotovoltaicas

Por que ligar painéis em série e paralelo?

Em série, as tensões dos painéis se somam e a corrente permanece igual à de um painel. Um conjunto de painéis em série forma uma série fotovoltaica. Em paralelo, as correntes das séries se somam e a tensão permanece igual. Para o inversor operar, a tensão deve ficar dentro de uma faixa e nunca pode superar a tensão máxima de entrada.

Por que a temperatura é decisiva?

A tensão do painel aumenta quando a temperatura cai. Os valores da ficha técnica valem para a célula a 25 °C. Em uma manhã fria de inverno, a tensão de circuito aberto fica bem acima desse valor. Ao meio do dia no verão, a tensão de operação fica bem abaixo.

V(T) = V_STC × (1 + β × (T − 25))

β é o coeficiente de temperatura da ficha técnica e tem sinal negativo.

Três verificações de tensão

• Tensão de circuito aberto a frio: S × V_oc(T_min) não pode superar a tensão máxima de entrada do inversor.
• Tensão de operação a quente: S × V_mp(T_max) deve ficar acima do mínimo de MPPT.
• Tensão de operação a frio: S × V_mp(T_min) não pode superar o máximo de MPPT.

Exemplo

V_oc = 49,5 V, coeficiente −0,27 % por °C, temperatura mínima −10 °C. A tensão do painel fica em 49,5 × (1 + 0,0027 × 35) = 54,18 V. Um inversor com entrada de 1000 V admite no máximo 1000 / 54,18 = 18 painéis em série. Dezenove painéis resultam em 1029 V e superam o limite. Por isso, calcular com o valor da ficha técnica, 1000 / 49,5 = 20 painéis, é enganoso.

Verificação da corrente

As correntes de curto-circuito das séries em paralelo se somam e são multiplicadas por um fator de segurança. O resultado não pode superar a corrente de curto-circuito permitida por entrada do inversor.

Limites

Este é um cálculo preliminar. A temperatura de projeto, o fator de segurança, os fusíveis, os cabos e o esquema de proteção seguem a norma aplicável. Uma falha no lado CC pode causar incêndio e choque elétrico fatal. O projeto final deve ser elaborado por um engenheiro habilitado.

Perguntas frequentes

Como calcular o número máximo de painéis por série?

A equação com correção de temperatura permite no máximo 18 painéis em série para um painel de exemplo de 49,5 V, coeficiente -0,27 %/°C, temperatura de -10 °C e limite de entrada de 1000 V. Este resultado preliminar verifica apenas o limite de circuito aberto. Tensões de operação e correntes exigem verificações separadas, e o dimensionamento de cabos e proteções não está incluído.

Calcular com estes valores