Diagrama de sistema off-grid com gerador e ATS

O que o diagrama mostra

Este modelo acrescenta um gerador de reserva a um sistema off-grid. Os painéis carregam as baterias pelo controlador de carga, o inversor off-grid alimenta a casa e uma chave de transferência (ATS) escolhe entre o inversor e o gerador como fonte do quadro elétrico.

O caminho principal é conjunto de painéis → string box → controlador de carga → disjuntor DC → banco de baterias → disjuntor DC → inversor off-grid → disjuntor AC → ATS → quadro → residência, com o gerador ligado à segunda entrada da ATS por um disjuntor AC 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.
• Controlador de cargaGerencia a carga das baterias a partir dos painéis.
• 2× Disjuntor DCDisjuntor para circuitos de corrente contínua.
• Banco de bateriasConjunto de baterias interligadas.
• Inversor off-gridInversor isolado que gera CA a partir das baterias.
• 2× Disjuntor ACDisjuntor para circuitos de corrente alternada.
• Chave de transferência / ATSChave de transferência automática entre fontes.
• GeradorGerador / grupo gerador auxiliar.
• 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. Operação normal: a casa é alimentada pelo inversor, com energia dos painéis e das baterias.
2. Bateria baixa ou consumo alto: o gerador é acionado, manual ou automaticamente, e a ATS transfere o quadro para ele.
3. Recarga: em muitos sistemas, o próprio inversor/carregador usa o gerador para recarregar as baterias enquanto ele funciona.
4. Volta ao normal: com as baterias recuperadas ou o sol de volta, a ATS retorna o quadro ao inversor e o gerador desliga.

Quando escolher este modelo

É a configuração típica de propriedades rurais e locais remotos com consumo significativo ou com estações longas de pouco sol. O gerador evita superdimensionar o banco de baterias para o pior cenário, o que reduz o custo total, e funciona como segurança para imprevistos.

A ATS impede que duas fontes alimentem o quadro ao mesmo tempo, o que danificaria os equipamentos. Para dimensionar o banco, veja o tutorial de autonomia de baterias.

Dicas para adaptar o modelo

• Ligue o gerador também ao inversor (entrada AC) se o seu equipamento tiver carregador integrado, mostrando a recarga das baterias.
• O disjuntor DC entre o banco e o inversor off-grid fica no trecho de corrente mais alta: dimensione-o pela corrente máxima de descarga que o fabricante do inversor indica.
• Anote a potência do gerador e do inversor na descrição de cada um.
• Use legendas como "Principal" e "Reserva" nas duas entradas da ATS.

Perguntas frequentes

O gerador liga sozinho?

Pode ligar, se tiver partida elétrica e um controlador de partida automática. Nesse caso, o sinal costuma vir do inversor ou do controlador quando a bateria atinge um nível mínimo.

Posso ligar o gerador direto no quadro, sem ATS?

Não é recomendado. Sem uma chave de transferência, gerador e inversor podem alimentar o quadro ao mesmo tempo e danificar os equipamentos. A ATS garante que só uma fonte fique ligada.

O gerador substitui baterias maiores?

Em parte. Ele cobre períodos longos sem sol, permitindo um banco menor do que seria necessário só com energia solar, mas consome combustível e exige manutenção.