Diagrama de sistema solar on-grid (conectado à rede)

O que o diagrama mostra

O sistema on-grid é o tipo mais comum de instalação fotovoltaica residencial. Os painéis produzem corrente contínua, o inversor a converte em corrente alternada sincronizada com a rede e a energia é consumida pela casa no mesmo instante. O que sobra é injetado na rede da distribuidora e registrado por um medidor bidirecional.

O diagrama segue o caminho da energia da esquerda para a direita: conjunto de painéis → string box → inversor → disjuntor AC → quadro elétrico → residência, com o quadro também ligado ao medidor bidirecional e à rede elétrica. Abaixo do quadro ficam o DPS AC e o aterramento. As massas dos equipamentos vão ao barramento de terra, ligado à haste de aterramento.

Componentes do diagrama

• Conjunto de painéisGrupo de módulos representado em bloco.
• String boxCaixa de junção e proteção das strings.
• InversorConverte corrente contínua em alternada (on-grid).
• Disjuntor ACDisjuntor para circuitos de corrente alternada.
• Quadro elétricoQuadro de distribuição e proteção do sistema.
• Medidor bidirecionalMedidor bidirecional de energia (gera e consome).
• Rede elétricaPonto de conexão com a concessionária.
• ResidênciaUnidade consumidora residencial.
• DPS ACProtetor contra surtos em corrente alternada.
• Barramento de terraBarramento de equipotencialização de terra.
• Haste de aterramentoHaste de aterramento cravada no solo.

Como funciona, passo a passo

1. Geração: o conjunto de painéis gera corrente contínua enquanto há luz. Em sistemas residenciais, os módulos costumam formar uma ou duas strings.
2. Proteção DC: a string box reúne fusível, DPS CC e chave seccionadora: isola os painéis do inversor para manutenção e desvia surtos do lado CC para a terra.
3. Conversão: o inversor procura o ponto de máxima potência (MPPT) e entrega corrente alternada em 127 ou 220 V.
4. Proteção AC e distribuição: o disjuntor AC protege o circuito até o quadro, de onde a energia segue para os circuitos da casa.
5. Medição e rede: o medidor bidirecional registra o que a casa consome da rede e o que injeta nela; a diferença gera créditos no sistema de compensação.
6. Surtos e aterramento: o DPS AC no quadro protege os circuitos contra surtos vindos da rede, e o barramento de terra liga string box, inversor e DPS à haste.

Quando escolher o on-grid

O on-grid faz sentido quando o objetivo principal é reduzir a conta de luz e a rede local é estável. É o sistema com menor custo por kWp instalado e manutenção mais simples, porque não usa baterias.

A limitação é importante: na falta de energia o inversor desliga por segurança (proteção anti-ilhamento), mesmo com sol. Se quedas de energia são um problema na sua região, compare com o modelo híbrido com bateria.

Dicas para adaptar o modelo

• Troque o conjunto de painéis por duas strings se o telhado tiver duas orientações e o inversor tiver duas entradas MPPT.
• Para mostrar cada proteção do lado CC, troque a string box por fusível DC, DPS DC e chave seccionadora separados.
• Use a legenda das conexões para indicar tensões ("String 1", "220 V AC") e a descrição de cada item para anotar potências.
• Use uma área com o título "Telhado" para agrupar os painéis e deixar o desenho mais fácil de ler.

Perguntas frequentes

O sistema on-grid funciona quando falta energia?

Não. Por segurança, o inversor on-grid desliga quando a rede cai, mesmo que haja sol, para não energizar a rede enquanto técnicos trabalham nela. Para manter a casa ligada na falta de energia é preciso um sistema híbrido com bateria.

Preciso trocar o medidor da casa?

Sim. Para registrar a energia injetada, a distribuidora substitui o medidor comum por um medidor bidirecional durante o processo de conexão do sistema.

Posso aumentar o sistema depois?

Em geral, sim, desde que o inversor tenha capacidade sobrando ou que um segundo inversor seja acrescentado. No diagrama, basta duplicar o conjunto de painéis e ligá-lo a uma nova entrada do inversor.