Informação Técnica - Derating de temperatura para Sunny Boy e
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1. Informa o T cnica Derating de temperatura para Sunny Boy e Sunny Tripower No caso de derating de temperatura o inversor reduz a sua pot ncia para proteger os componentes contra sobreaquecimento Este documento esclarece como a temperatura regulada no inversor quais s o as poss veis causas de derating de temperatura e quais s o as poss veis medidas a tomar Temp Derating Tl pt 13 Vers o 1 3 PORTUGU S 1 O que o derating de temperatura SMA Solar Technology AG 1 O que o derating de temperatura Derating significa a redu o controlada da pot ncia do inversor Em funcionamento normal os inversores actuam no denominado Maximum Power Point Neste ponto de funcionamento a rela o entre a tens o fotovoltaica e a corrente fotovoltaica ajustada de forma que da resulte a pot ncia m xima A posi o do Maximum Power Point altera se constantemente em fun o da radia o e da temperatura dos m dulos fotovoltaicos O derating em fun o da temperatura destina se a proteger os componentes semicondutores sens veis do inversor contra sobreaquecimento Se for atingida a temperatura admiss vel nos componentes monitorizados o inversor desloca o seu ponto de funcionamento para uma pot ncia mais baixa Assim a pot ncia reduzida gradualmente Em casos extremos o inversor desliga se completamente Assim que a temperatura dos componentes em risco diminuir abaixo do valor cr tico o inversor acciona novament2. Instale os aparelhos fora das correntes de ar quente de outros inversores ver cap tulo 3 p gina 6 Se necess rio assegure a refrigera o adicional do inversor Ventile v rios inversores de forma que a corrente de ar refrigere uniformemente todos os aparelhos 8 Temp Derating Tpt 13 Informa o T cnica
3. a maior clareza ver figura 2 A representa o da evolu o do derating em fun o da tens o operacional CC de um inversor SMA efectuada de acordo com as especifica es normativas actuais p ex DIN EN 50524 isto respectivamente na tens o CC m nima U MPP Min na tens o nominal CC U Nenn e na tens o CC m xima U MPP Max 2 Temp Derating Tl pt 1 3 Informa o T cnica SMA Solar Technology AG 1 O que o derating de temperatura Pot ncia de sa da Pot ncia estipulada s U 390 V CC U 600VCC U 800VCC 0 24 20 30 40 50 60 70 Temperatura ambiente C Figura 2 Exemplo do comportamento de derating de um inversor SMA em diferentes tens es operacionais A figura seguinte figura 3 exemplifica diferentes pontos de trabalho de um sistema fotovoltaico Austr lia Alice Springs sobredimensionamento de 140 em fun o da respectiva temperatura ambiente e correspondente tens o operacional CC que se ajusta no gerador fotovoltaico Na parte esquerda da curva caracter stica poss vel uma opera o permanente com toda a pot ncia A figura indica que a influ ncia de tens es operacionais CC elevadas n o deve ser sobrestimada A t tulo de exemplo com a subida da temperatura de 15 C para 40 C a tens o operacional CC baixa de 800 VCC para 720 VCC Por isso a tens o CC m xima do inversor representa mais um limite t cnico do que uma forma de funcionam
4. do aparelho Inversores refrigerados de forma passiva emitem calor no ar ambiente atrav s do corpo de refrigera o Aparelhos refrigerados de forma activa com o sistema OptiCool s o ventilados adicionalmente Logo que o aparelho produza mais calor do que poss vel ser emitido pela caixa ligado um ventilador interno que produz uma corrente de ar atrav s dos canais de refrigera o da caixa O ventilador funciona com base no n mero de rota es ou seja estas aumentam medida que a temperatura sobe A vantagem da ventila o activa que o inversor pode injectar na rede a sua pot ncia m xima no caso de aumento da temperatura O derating ocorre apenas se a refrigera o j n o for suficiente Por isso inversores refrigerados de forma activa possuem reservas de pot ncia adicionais em compara o com aparelhos refrigerados de forma passiva Ao instalar inversores assegure que a dissipa o do calor suficiente para evitar o derating de temperatura e Instale o inversor em locais frios ou seja antes na cave do que no s t o Seleccione locais com arejamento suficiente Se necess rio assegure uma ventila o adicional e N o coloque o inversor sob radia o solar directa Na instala o ao ar livre coloque os inversores sombra ou sob um abrigo e Respeite as dist ncias m nimas indicadas no manual de instala o em rela o a inversores adjacentes ou outros objectos Aumente as dist ncias se for prov vel qu
5. do rendimento do inversor Por isso importante que o produto destes dois factores seja o mais alto poss vel A figura 4 apresenta no caso de Freiburg im Breisgau a quantidade de energia que se encontra disposi o ao longo do ano em determinadas zonas do espectro de pot ncia do gerador fotovoltaico A frequ ncia com que surgem as respectivas pot ncias est representada no diagrama As pot ncias reduzidas das zonas de carga parcial inferiores contribuem consideravelmente para a pot ncia total porque ocorrem muito frequentemente mo P Frequ ncia Distribui o da energia o0 O 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Pot ncia do gerador fotovoltaico KW kWp Figura 4 Fornecimento de energia em rela o ao espectro de pot ncia do gerador fotovoltaico exemplo de Freiburg im Breisgau Alemanha A efici ncia do inversor na aplica o da pot ncia dispon vel do gerador fotovoltaico depende da evolu o do seu rendimento Para evitar o derating com pot ncias m ximas do gerador fotovoltaico seria poss vel seleccionar um inversor com uma pot ncia nominal de mais de 100 da pot ncia do gerador Contudo neste caso uma grande parte dos rendimentos da carga parcial surgiria numa zona em que o inversor possui um rendimento relativamente reduzido As perdas na zona de carga parcial seriam superiores aos ganhos devido utiliza o completa das pot ncias m ximas cf figura 6 6 SR Pee RR Pes EM Di
6. e no local de instala o ocorram temperaturas elevadas e Disponha v rios inversores de forma que n o aspirem o ar quente de outros inversores Inversores refrigerados de forma passiva s o dispostos separadamente de forma que o calor dos corpos de refrigera o se possa dissipar para cima Figura 7 Disposi o de inversores refrigerados de forma passiva para a optimiza o da dissipa o do calor Sunny Boy 1300 Sunny Boy 1600 Sunny Boy 2100TL No caso de inversores refrigerados de forma activa a disposi o ideal depende da localiza o das aberturas de entrada e sa da de ar De seguida s o apresentados alguns exemplos 6 Temp Derating Tl pt 13 Informa o T cnica SMA Solar Technology AG 3 Dissipa o do calor dos inversores 1 1 1 1 1 Figura 8 Disposi o de inversores Sunny Boy refrigerados de forma activa para a optimiza o da dissipa o do calor I Lo Lo I l l f f Figura 9 Disposi o de inversores refrigerados de forma activa para a optimiza o da dissipa o do calor Sunny Tripower Para inversores do modelo Sunny Tripower n o existem requisitos especiais de disposi o numa montagem em filas sucessivas devido ao conceito de ventila o sofisticado Informa o T cnica Temp Derating Tl pt 13 7 4 Lidar com o derating de temperatura SMA Solar Technology AG 4 Lidar com o derating de temperatura Os inversores SMA s o constru do
7. e o ponto de funcionamento ideal 0 8 0 6 0 4 Pot ncia de sa da normalizada 0 2 0 10 20 30 40 50 60 Temperatura ambiente C Figura 1 Exemplo da evolu o da pot ncia no caso de derating de temperatura O derating de temperatura pode ocorrer por diversos motivos nomeadamente Se as condi es de instala o impedirem a dissipa o do calor do inversor Se os inversores forem operados sob radia o solar directa ou se a temperatura ambiente elevada j n o permitir a dissipa o do calor Seo gerador fotovoltaico e o inversor estiverem conjugados de forma particularmente desfavor vel pot ncia do gerador fotovoltaico em rela o pot ncia do inversor Seo local de instala o do inversor se situar a uma altitude desfavor vel p ex altitudes pr ximas da altitude m xima de opera o acima do n vel m dio do mar ver cap tulo Dados t cnicos nas instru es de servi o do inversor Nestas condi es o derating de temperatura aumenta porque a densidade do ar diminui com o aumento da altitude diminuindo assim o efeito de arrefecimento do ar Se no inversor houver permanentemente uma elevada tens o CC U MPP Uma vez que a respectiva tens o operacional CC tamb m tem uma influ ncia consider vel no comportamento de derating do inversor vantajoso representar diferentes tens es operacionais CC ao longo da evolu o da temperatura para um
8. ento normal N o existe um ponto de funcionamento do gerador fotovoltaico em que fosse necess rio que o inversor tivesse de injectar na rede com toda a pot ncia a temperaturas superiores a 31 C a 800 V 4 Umpp em V 800 700 600 500 Tens o operacional CC V 400 400 V a 38 580 Va 51 800Va31 300 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 Temperatura ambiente C Figura 3 Pontos de funcionamento de um sistema fotovoltaico e curva caracter stica do intervalo de funcionamento no qual o inversor pode injectar na rede com toda a pot ncia localiza o do sistema fotovoltaico Austr lia Alice Springs sobredimensionamento de 140 Em princ pio o derating de temperatura n o tem efeitos negativos no inversor Se o inversor se encontrar no estado operacional Derating este assinalado por um LED acesso e um aviso no visor do inversor O aviso indicado no inversor at este se desligar ao in cio da noite Informa o T cnica Temp Derating Tlpt 1 3 3 2 Dimensionamento do sistema e derating de temperatura SMA Solar Technology AG 2 Dimensionamento do sistema e derating de temperatura O dimensionamento correcto dum sistema fotovoltaico n o exclui necessariamente o derating por completo Os sistemas fotovoltaicos s o optimizados em fun o do rendimento energ tico total A pot ncia que se encontra disposi o na sa da do inversor calcula se a partir da pot ncia disponibilizada pelo gerador fotovoltaico e
9. feren a Po Por Distribui o da energia O0 O 02 03 04 05 06 0 08 09 10 11 12 Pot ncia do gerador fotovoltaico KW kWp Figura 5 Rendimento e pot ncia de entrada e sa da do inversor se a pot ncia nominal do inversor for de 90 a 100 da pot ncia do gerador 4 Temp Derating Tpt 13 Informa o T cnica SMA Solar Technology AG 2 Dimensionamento do sistema e derating de temperatura Pee TER Pox EEE Diferen a Po Por Distribui o da energia eS 0 0 0 1 02 03 04 05 0 6 07 08 09 1 0 1 1 1 2 Pot ncia do gerador fotovoltaico kW kWp Figura 6 Rendimento e pot ncia de entrada e sa da do inversor se a pot ncia nominal do inversor for superior a 100 da pot ncia do gerador Se o sistema fotovoltaico estiver conjugado de forma ideal o derating ocorre apenas raramente O subdimensionamento do inversor em rela o ao gerador fotovoltaico pode ser um motivo para o derating frequente ver motivos de derating de temperatura frequente no cap tulo 1 p gina 2 Pode determinar o dimensionamento ideal do seu sistema fotovoltaico com o software de dimensionamento Sunny Design O Sunny Design pode ser descarregado gratuitamente em www SMA Solar com Informa o T cnica Temp Derating Tlpt 1 3 5 3 Dissipa o do calor dos inversores SMA Solar Technology AG 3 Dissipa o do calor dos inversores Os inversores SMA possuem um sistema de refrigera o ajustado pot ncia e ao modelo
10. s de forma que a temperatura de funcionamento admiss vel n o seja excedida se o sistema fotovoltaico estiver correctamente dimensionado e as condi es ambientais forem as adequadas Contudo se ocorrer o derating devido temperatura os motivos podem ser os seguintes e O inversor n o pode emitir calor suficiente no ar ambiente porque o corpo de refrigera o ou a grelha de ventila o est o sujos ou o ventilador falhou Limpe as pe as em quest o conforme descrito no manual de instala o do respectivo inversor e Foi seleccionada uma pot ncia do inversor demasiado reduzida em compara o com a pot ncia do gerador fotovoltaico Esta forma de dimensionamento pode ser actualmente vantajosa em termos de rentabilidade e cada vez mais posta em pr tica Em condi es clim ticas extremas como p ex no caso de elevada radia o solar juntamente com temperaturas reduzidas dos m dulos fotovoltaicos a pot ncia do gerador fotovoltaico pode ultrapassar a pot ncia nominal do inversor mesmo que o dimensionamento do sistema esteja correcto O local de instala o do inversor n o oferece as condi es clim ticas necess rias ver cap tulo Dados t cnicos no manual do respectivo inversor O inversor deve ser instalado por um t cnico especializado num local mais adequado Certifique se de que as dist ncias recomendadas entre v rios aparelhos s o respeitadas Aumente ainda mais as dist ncias em locais de instala o quentes
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