Blog

Observação: A Base de Conhecimentos destina-se a profissionais na área de energia solar.

Em muitas instalações ocorre sombreamento de uma parte dos módulos em algumas horas do dia, causado por vegetação, objetos na cobertura ou prédios vizinhos. Nesta situação ocorre o efeito chamado de "mismatch": os módulos sombreados apresentam características elétricas diferentes daqueles não sombreados.

O efeito, numa comparação simplificada, é parecido como aquele quando misturamos pilhas novas e velhas em um aparelho portátil. A energia das pilhas novas não é aproveitada porque falta tensão para operar o aparelho. No entanto, conectar módulos em série tem um efeito um pouco diferente.

A figura 1, ao lado, mostra as curvas características de potência contra tensão para um módulo sem sombra (curva vermelha) e um módulo sombreado (curva azul). Observa-se que não somente a potência máxima de cada curva difere, como era de se esperar, como também a tensão na qual o ponto máximo é encontrado (pontos marcados nas curvas).

O fato mais grave é que, na tensão de potência máxima da curva vermelha (linha tracejada), a potência da curva azul praticamente chegou ao valor zero.

Ao conectarmos vários módulos em série, obtemos a curva da figura 2. No caso de módulos sem sombra (curva vermelha), as tensões dos módulos individuais somam-se e as potências idem, formando uma curva com ponto de potência máxima único.

Quando misturarmos módulos com e sem sombramento, então obtemos a curva azul. Ela apresenta dois pontos de potência máxima:

• No ponto MPP₁, próximo à soma das tensões dos módulos sombreados, todos os módulos contribuem, mas não conseguimos aproveitar a potência máxima dos módulos não sombreados;
• No ponto MPP₂, a tensão é definida pelos módulos não sombreados. São estes que contribuem para a potência. Para os módulos sombreados, a tensão é alta e estes atrapalham a produção de energia (compare a linha tracejada na figura 1).

Como será então o funcionamento do inversor? Ele depende do algoritmo existente em cada inversor para rastrear o ponto MPP na curva (MPP tracking):

• Algoritmos mais simples procuram um ponto MPP variando a tensão de forma suave. Neste caso, o inversor, depois de encontrar um ponto MPP dificilmente vai pular para o outro. Se ele está trabalhando no MPP₁ ou MPP₂ depende da situação de operação que encontrava-se anteriormente.
  Na nossa instalação, por exemplo, havendo sombreamento no início da manhã, o inversor fica preso ao ponto MPP₂, de menor potência. Já com sombreamento na parte da tarde, ele trabalha no ponto MPP₁.
• Algoritmos mais sofisticados rastreiam a curva inteira em certos intervalos de tempo, com objetivo de trabalhar sempre no melhor ponto MPP. Nos períodos de rastreamento, o inversor opera momentaneamente fora do ponto MPP, o que causa uma ligeira perda de energia.

Quais são as soluções em caso de sombreamento parcial?

• Evite sombra nas horas com maior irradiação (em torno do meio-dia);
• Procure separar as áreas com sombra daquelas sem sombra e forme strings independentes. Escolha um inversor com vários trackers de MPP, que trata cada string individualmente e aproveita os módulos não sombreados ao máximo.
  Cuidado: a maioria dos inversores possui mais de uma porta para conectar vários strings em paralelo, sem que isto signifique necessariamente que tenha MPP trackers separados! Procure detalhes na ficha técnica do equipamento ou diretamente com o fabricante;
• Se a sombra afetar uma área pequena (<10%) em horas marginais, então distribua os módulos afetados igualmente entre os strings;
• Use micro inversores ou otimizadores de módulos, que captam a melhor energia de cada módulo individualmente. Aguarde outra matéria sobre este tema nesta Base de Conhecimento.

Dúvidas? Entre em contato ou participe dos nossos cursos.