Conte os painéis solares de uma bomba de água primeiro pela janela de tensão e depois pela potência: o número mínimo em série é Nmín = teto(limite inferior ÷ Vmp) e o número máximo é Nmáx = piso(limite superior ÷ Voc). Depois, dimensione a potência do arranjo em torno de 1,3–1,6 vezes a potência do motor. Um cálculo feito apenas por watts pode deixar uma bomba que liga tarde, para a cada nuvem ou nem liga, mesmo que o arranjo pareça grande no papel.
Vmp, Voc e a janela MPPT, em palavras simples
Vmp é a tensão no ponto de máxima potência do módulo: a tensão em que a string busca trabalhar enquanto bombeia. Voc é a tensão de circuito aberto: a tensão mais alta que a string atinge quando está conectada, mas ainda sem carga. O inversor só aproveita a potência enquanto a tensão de trabalho da string fica dentro da sua faixa de entrada fotovoltaica, e a Voc da string nunca deve superar o máximo do inversor.
Para a linha verificada QB100-PV, a página do produto indica DC 180–450 V para os modelos de 220 V e DC 250–900 V para os modelos de 400 V. Trate o valor inferior como o piso que a tensão de trabalho deve superar e o valor superior como o teto que a Voc em uma manhã fria não deve cruzar.
| Modelo de inversor | Janela DC | Nmín do exemplo | Nmáx do exemplo | Faixa prática do exemplo |
|---|---|---|---|---|
| QB100-PV 220 V | 180–450 V | 5 painéis (205 V) | 9 painéis (441 V) | 5–8 painéis |
| QB100-PV 400 V | 250–900 V | 7 painéis (287 V) | 18 painéis (882 V) | 7–17 painéis |
O exemplo usa um módulo com Vmp de 41 V e Voc de 49 V. Por isso, em 220 V, 4 painéis resultam em cerca de 164 V e ficam abaixo do piso de 180 V; em 400 V, 6 painéis resultam em cerca de 246 V e ficam abaixo do piso de 250 V. Nos dois casos, o problema não é a potência total, e sim a tensão da série.
Como calcular a quantidade em série
- Leia a folha de dados do módulo exato. Anote Vmp, Voc e potência de pico do módulo que você vai comprar. Não pegue emprestada a tensão de outro módulo: um volt por módulo, multiplicado por uma série longa, vira um erro grande.
- Encontre o mínimo em série. Divida o limite inferior de entrada do inversor por Vmp e arredonde para cima: Nmín = teto(limite inferior ÷ Vmp). A série deve superar esse piso mesmo com luz fraca, quando Vmp cai.
- Encontre o máximo em série. Divida o limite superior de entrada do inversor por Voc e arredonde para baixo: Nmáx = piso(limite superior ÷ Voc). A Voc no frio nunca deve cruzar esse teto.
- Fique dentro da faixa, não no extremo. No exemplo verificado, a faixa prática é de 5–8 painéis em 220 V e de 7–17 painéis em 400 V, embora os máximos teóricos sejam 9 e 18 painéis. O máximo teórico é um limite, não um objetivo de projeto.
- Dimensione a potência do arranjo. Como referência, planeje o arranjo em torno de 1,3–1,6 vezes a potência do motor. A tabela abaixo resume essa referência para motores comuns.
- Verifique a partida e o uso real. Confirme que a série supera o piso com luz fraca, que a Voc não supera o teto no frio e que a potência é suficiente para mover o motor em velocidade útil. Se qualquer um desses três controles falhar, a contagem não está fechada, mesmo que a potência total pareça suficiente.
| Potência do motor | Arranjo a 1,3 vezes | Arranjo a 1,6 vezes |
|---|---|---|
| 0,75 kW | 1,0 kWp | 1,2 kWp |
| 1,5 kW | 2,0 kWp | 2,4 kWp |
| 2,2 kW | 2,9 kWp | 3,5 kWp |
| 4 kW | 5,2 kWp | 6,4 kWp |
| 7,5 kW | 9,8 kWp | 12 kWp |
Super dimensionar 10–20%: quando ajuda e quando não ajuda
Super dimensionar o arranjo em 10–20% pode ajudar na partida pela manhã e a manter o bombeamento com luz variável, porque entrega mais potência quando a irradiância é baixa. Mas não corrige uma série fora da janela nem um motor mal dimensionado: se a tensão está abaixo do piso ou a Voc supera o teto, acrescentar painéis sem recalcular a série não resolve o problema. Primeiro feche a série pela tensão e depois ajuste a potência total.
Para a potência do motor por trás do tamanho do arranjo, consulte o guia para converter HP em kW para um inversor de bomba solar e, para escolher a bomba e o inversor como um conjunto, o guia Como dimensionar uma bomba de poço profundo para um inversor de bomba solar?. O inversor de referência é o inversor solar para bombeamento QB100-PV.
Perguntas frequentes
Posso calcular a quantidade apenas por watts?
Não como único critério. Os watts totais não dizem se a tensão da série fica dentro da janela MPPT. Primeiro aplique Nmín e Nmáx com Vmp e Voc; depois verifique se a potência do arranjo está em torno de 1,3–1,6 vezes a potência do motor.
O que acontece se eu colocar 4 painéis em um sistema de 220 V?
Com o módulo do exemplo, 4 painéis resultam em cerca de 164 V, abaixo do piso de 180 V do QB100-PV de 220 V. O risco é uma partida tardia ou instável, mesmo que a potência de pico total pareça razoável.
Mais painéis sempre é melhor?
Não. Essa é a armadilha mais comum: acrescentar painéis sem recalcular a série pode empurrar a Voc acima do teto do inversor, sobretudo em uma manhã fria. Mais painéis só ajudam quando a série continua dentro da janela e a potência total acompanha o motor.
Por que a faixa prática é menor que o máximo teórico?
Porque o máximo teórico é um limite de segurança, não um ponto de trabalho recomendado. No exemplo verificado, a faixa prática é de 5–8 painéis em 220 V e de 7–17 painéis em 400 V, diante de máximos teóricos de 9 e 18 painéis.
Quais dados convém enviar para pedir uma recomendação?
O modelo do inversor, Vmp, Voc e potência de pico do módulo exato, a potência do motor em kW e a faixa de entrada fotovoltaica do inversor. Com esses dados, a contagem em série e a potência do arranjo podem ser verificadas sem adivinhar.