O que são inversores de potência e para que servem?

Fundamental para colocar a energia elétrica em operação, os inversores de potência são tão necessários quanto desconhecidos

Que a eletricidade é um dos vetores-chave para o funcionamento de nossas vidas é algo que ficou claro para nós depois de aprender como funciona o sistema elétrico; e ainda mais quando sabemos como atuam alguns atores de alto nível na rede elétrica, como as centrais de transformação ou fontes de alimentação ininterrupta. No entanto, neste grande emaranhado elétrico, existem outros atores que oferecem estabilidade, segurança e garantia de fornecimento elétrico para o nosso dia a dia. Hoje vamos parar e entender o que são inversores de potência. Vamos lá, vamos lá.

Antes de mais nada, precisamos entender minimamente como funciona a energia elétrica. A corrente elétrica pode ser de dois tipos: alternada ou contínua; Embora normalmente nos referimos a esses dois tipos por suas siglas em inglês: Corrente Alternada (CA) para corrente alternada e Corrente Contínua (CC) para corrente contínua.

Corrente contínua (CC) é a corrente, ou fluxo de elétrons, que circula em uma direção em um condutor ou cabo. Por outro lado, corrente alternada (CA) é aquela em que os elétrons circulam em ambas as direções em um cabo. Essa corrente estará constantemente mudando ou alternando direções. O tempo que decorre desde que ela começa a ir em uma direção, muda para a outra direção e retorna à direção original é chamado de ciclo; um ciclo que é medido em hertz.

Ok, agora entendemos os dois tipos de corrente que existem e suas principais características. Agora estamos prontos para entender a função principal de um inversor de potência.

Inversores de potência são um tipo de conversor de potência. Ok, mas o que diabos é um conversor de potência? Pois bem, os conversores de energia são dispositivos eletrônicos capazes de modificar ou alterar as características da tensão e da corrente que passam por ele para adaptá-las às necessidades dos dispositivos eletrônicos conectados a uma rede elétrica.

No entanto, e logicamente, existem diferentes tipos de conversores, que podemos classificar em 4 macrogrupos principais:

Tipos de conversores de corrente

• Conversores CA/CC: Transformam corrente alternada em corrente contínua.
• CA/CA Conversores: Mantêm a corrente alternada, mas modificam a frequência ou a tensão. Conversores CC/CC: Mantêm a corrente contínua, mas aumentam ou diminuem a tensão. Conversores CC/CA: Transformam a corrente contínua em corrente alternada. São o que comumente chamamos de inversores. Hoje, vamos nos concentrar no papel destes últimos, os conversores CC/CA. Esses conversores também são chamados de inversores de corrente, inversores de potência ou simplesmente conversores de tensão. Este dispositivo eletrônico, como mencionamos anteriormente, é capaz de converter energia elétrica de corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA). Simplificando, a maioria dos equipamentos e aparelhos eletrônicos que usamos em nossas casas, locais de trabalho, indústrias e infraestrutura requerem energia elétrica na forma de corrente alternada, uma vez que o fornecimento é baseado na própria rede elétrica e sua corrente é alternada. No entanto, este não é o caso de dispositivos que operam com baterias. A energia elétrica é armazenada em corrente contínua, portanto, os elementos que necessitam dela precisam primeiro transformá-la. Exemplos disso incluem dispositivos eletrônicos usados ​​em veículos de transporte, como carros, barcos, caminhões ou motorhomes, que são alimentados por baterias embutidas, bem como computadores e outros tipos de dispositivos eletrônicos, como nossos celulares, que possuem suas próprias baterias. Os inversores têm inúmeras utilizações, como industrial, de armazenamento, naval, solar ou mesmo, como mencionamos em nosso artigo anterior sobre UPSs, como componente de sistemas de energia seguros. No entanto, talvez um dos mais populares atualmente sejam os inversores para aplicações solares. Eles são uma solução fundamental para residências ou assentamentos que não estão conectados à rede elétrica, mas possuem sua própria rede fechada, bem como para instalações fotovoltaicas conectadas à rede, que fornecem energia renovável aos usuários. Em ambos os casos, o inversor será necessário, pois mais uma vez a corrente deve ser transformada de corrente contínua para corrente alternada.

  Estes são alguns dos exemplos onde são usados, mas não as únicas aplicações:

   

  

  Tipos de uso para conversores

  Inversores de corrente e fotovoltaicos em escala doméstico

  O primeiro caso seria o de uma fazenda autossuficiente, que baseia seu fornecimento de energia elétrica em uma instalação fotovoltaica e armazena a energia produzida em uma série de baterias para fornecer energia sob demanda.

  O que acontece? A energia elétrica produzida pelos painéis solares é armazenada em baterias em corrente contínua para posteriormente ser liberada na rede elétrica doméstica. É aqui que precisamos converter a energia em corrente alternada para alimentar aparelhos eletrônicos domésticos, como a máquina de lavar, o micro-ondas ou a televisão. E faríamos isso usando um inversor, neste caso de tamanho moderado e/ou de acordo com o tipo de instalação que temos.

  

  Um inversor de potência (CC/CA) da marca Supsonik, uma empresa especialista em projeto e fabricação de eletrônica de potência potência

   

  Inversores de potência e instalações fotovoltaicas de grande porte

  O segundo caso ocorre quando a energia fotovoltaica não é exclusivamente para uso doméstico, mas é produzida em uma instalação de grande porte destinada à rede elétrica. É aqui que entram em cena os inversores de potência fotovoltaica (também conhecidos como inversores solares ou inversores para aplicações solares). Trata-se de um tipo específico de inversor de potência utilizado para garantir a injeção desse tipo de energia renovável em nossa rede elétrica. Vamos observar o diagrama de como a energia fotovoltaica é gerada:

   

  

  Os inversores de potência são uma parte fundamental na operação da energia fotovoltaica

   

  Esses inversores, significativamente maiores e mais complexos do que aqueles que usaríamos em uma casa Na instalação, eles convertem a energia de corrente contínua (CC) gerada pelos painéis solares em corrente alternada (CA) para que ela possa ser enviada à rede. Dessa forma, eles garantem que um usuário de sua casa ou empresa possa alimentar seus dispositivos elétricos/eletrônicos. Dada a complexidade da rede elétrica, esses dispositivos são tecnologicamente avançados; uma vez que devem ter vários recursos adicionais, como monitoramento do sistema e geração instantânea dos painéis, além de otimização de desempenho e proteção contra surtos. Estes são um componente-chave dos sistemas de energia solar fotovoltaica, pois permitem que a energia gerada pelos painéis solares seja utilizada da maneira mais eficaz. Além disso, muitos deles são compatíveis com sistemas de baterias, o que permite que a energia gerada durante o dia seja armazenada para uso posterior à noite ou em dias nublados. Um recurso essencial para garantir um fornecimento contínuo de energia verde.

  

  Inversores de energia fotovoltaica da marca Supsonik

  Este tipo de conversor fotovoltaico utiliza um sistema de microprocessador baseado na tecnologia DSP e transistores IGBT de última geração e incorpora um algoritmo MPPT para extrair a máxima potência dos painéis em todos os momentos do dia. É por isso que os inversores de energia são essenciais para transformar o tipo de corrente e garantir o funcionamento de todos os nossos dispositivos.

  É importante lembrar que esses conversores são dispositivos complexos que devem ser cuidadosamente selecionados para garantir que sejam adequados à aplicação para a qual são necessários, além da fonte de energia e dos dispositivos que serão alimentados. Como alguns dispositivos podem exigir um tipo específico de corrente alternada, é importante escolher um inversor que gere uma corrente com características adequadas para cada caso. Quer saber mais sobre inversores e suas diferentes aplicações? Dê uma olhada no trabalho da Supsonik, com 35 anos de experiência: