Diagrama de sistema solar com bateria (sem rede)

O que o diagrama mostra

Este modelo representa um sistema solar com armazenamento em baterias em que a casa é alimentada pelos painéis durante o dia e pelo banco de baterias à noite, sem depender da rede elétrica. O coração do sistema é um inversor híbrido, que reúne num único equipamento o controlador de carga, o inversor e o gerenciamento das baterias.

O caminho da energia é conjunto de painéis → string box → inversor híbrido → disjuntor AC → quadro elétrico → residência, com o banco de baterias ligado ao inversor por um disjuntor DC próprio e o DPS AC no quadro. 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.
• Inversor híbridoInversor com suporte a baterias e rede simultâneos.
• Disjuntor DCDisjuntor para circuitos de corrente contínua.
• Banco de bateriasConjunto de baterias interligadas.
• Disjuntor ACDisjuntor para circuitos de corrente alternada.
• Quadro elétricoQuadro de distribuição e proteção do sistema.
• 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. Durante o dia, os painéis alimentam a casa e o excedente carrega o banco de baterias.
2. À noite ou com nuvens, o inversor passa a retirar energia das baterias para manter os circuitos ligados.
3. Proteção do banco: o disjuntor DC entre o inversor e as baterias protege os cabos, que nesse trecho conduzem correntes altas, sobretudo em bancos de 12 ou 24 V.
4. Gerenciamento: o inversor controla a carga e a descarga conforme os limites configurados para o tipo de bateria (lítio ou chumbo-ácido).

Quando escolher este modelo

É uma boa base para casas de campo, chácaras e instalações pequenas em que a ligação com a rede não existe ou não compensa, mas que não precisam de um gerador. Também serve para estudar a ligação de um inversor híbrido antes de conectá-lo à rede.

O ponto crítico é o tamanho do banco: ele precisa sustentar as cargas durante a noite e, de preferência, alguns dias nublados. O artigo sobre autonomia de um banco de baterias mostra como estimar esse valor.

Dicas para adaptar o modelo

• Substitua o banco de baterias por baterias individuais para mostrar a ligação em série ou em paralelo, como no tutorial de baterias em série e em paralelo.
• Acrescente um gerador e uma chave de transferência (ATS) se o local tiver longos períodos sem sol.
• Separe as cargas essenciais num segundo quadro para mostrar o que fica ligado quando a bateria está baixa.
• Anote a tensão do banco (por exemplo, "48 V DC") na legenda da conexão da bateria.

Perguntas frequentes

Qual a diferença entre inversor híbrido e inversor off-grid?

O inversor off-grid trabalha apenas com baterias e sem rede. O híbrido gerencia painéis, baterias e, quando existe, a rede elétrica; neste modelo ele é usado sem rede, mas pode ser conectado a ela no futuro.

Que tensão de banco devo usar?

Depende do inversor. Equipamentos residenciais trabalham quase sempre em 48 V, o que reduz a corrente nos cabos. Sistemas pequenos podem usar 12 ou 24 V.

Posso misturar baterias de tipos diferentes?

Não é recomendado. Baterias de química, capacidade ou idade diferentes se desequilibram e reduzem a vida útil do banco. Use sempre unidades iguais.