Como Conectar Painéis Solares e Baterias em Paralelo para um Sistema de 12V
Conexão em Paralelo de Painéis Solares e Baterias de 12V para Sistemas de Energia
A conexão de 12V é a configuração mais comum para ligar painéis solares a baterias. Geralmente, para converter essa energia de 12VDC em um sistema de 120/230VAC adequado para uso doméstico, tanto os painéis fotovoltaicos (PV) quanto as baterias são conectados em paralelo. Essa configuração permite uma geração eficiente de energia, carregamento de baterias e alimentação de cargas AC, além de operar diretamente aparelhos alimentados por DC. Vamos explorar o processo passo a passo de como conectar dois ou mais painéis solares e baterias em paralelo, integrando-os a um controlador de carga solar e um inversor automático ou sistema de alimentação ininterrupta (UPS) para atender a diversas necessidades de energia.
A maioria dos painéis solares e baterias está disponível em classificações de tensão como 12V, 24V, 36V, etc. Quando o objetivo é aumentar a capacidade do seu sistema de energia solar, uma configuração de fiação em paralelo se torna essencial. Por exemplo, se uma única bateria pode alimentar um ventilador de teto por 6 horas, conectar duas baterias da mesma capacidade em paralelo pode estender o tempo de operação do ventilador para aproximadamente 12 horas — quase o dobro do tempo. Além disso, dois painéis solares conectados em paralelo não apenas carregam as baterias mais rapidamente, mas também fornecem energia adicional para suportar um número maior de cargas elétricas.
Esta abordagem de fiação em paralelo é particularmente crucial para sistemas de 12V, que incluem componentes como um controlador de carga de 12V e inversor. É por isso que, em uma configuração de 12V, é prática comum conectar múltiplos painéis solares e baterias de 12VDC em paralelo.
É importante notar que, dependendo das necessidades específicas, múltiplos painéis solares e baterias podem ser ligados em série, paralelo ou uma combinação de configurações série-paralelo para sistemas DC com diferentes níveis de tensão, como 12V, 24V, 36V ou 48V.
Em uma conexão em paralelo, um princípio elétrico importante se aplica: a tensão permanece constante em todos os componentes conectados, enquanto os valores de corrente somam-se. Por exemplo, quando dois painéis solares ou baterias, cada um com 12VDC, 120W e 10A, são conectados em paralelo
O mesmo ocorre com as baterias, ou seja, podemos aumentar a capacidade em ampere-hora (Ah) das baterias quando conectadas em paralelo.
Enquanto o nível de tensão da bateria, bem como do painel solar, permanece o mesmo (conexão em paralelo)
Isto é, a tensão permanece em 12V tanto para os painéis solares de 12V quanto para as baterias.
Nota Importante: Ao conectar baterias em série ou paralelo, é crucial que todas as baterias tenham a mesma capacidade em ampere-hora (Ah), assim como os painéis solares na mesma configuração devem ter o mesmo nível de tensão. Nesta configuração em paralelo, enquanto a tensão tanto das baterias quanto dos painéis PV permanece em 12V, a capacidade total de amperagem aumenta. Isso permite a integração sem problemas dos painéis geradores de energia PV e das baterias (que servem como energia de backup) com um UPS/inversor de 12V e um controlador de carga solar.
Durante as horas do dia com luz solar normal, o inversor DC-AC é alimentado diretamente pelos painéis solares. Em situações como sombreamento ou à noite, o inversor retira energia das baterias. O inversor então converte a entrada de 12VDC em 120VAC (nos EUA) ou 230VAC (no Reino Unido e na UE), dependendo dos padrões locais de tensão AC, e fornece energia a cargas AC, como lâmpadas e ventiladores. Além disso, dispositivos operados por DC podem ser conectados diretamente aos terminais de carga DC do controlador de carga.
Ligar dois ou mais painéis solares e baterias em paralelo é simples. Como ilustrado na figura abaixo, basta conectar o terminal positivo de um painel solar ou bateria ao terminal positivo de outro, e fazer o mesmo para os terminais negativos.
O diagrama de fiação anexo demonstra como dois painéis solares de 12V, 10A, 120W conectados em paralelo podem carregar duas baterias de 12V, 100Ah também conectadas em paralelo. Durante o dia com luz solar normal, esta configuração também pode alimentar cargas AC através das baterias e do inversor. Quando ocorre sombreamento ou à noite, quando os painéis solares não conseguem gerar energia, a energia armazenada nas baterias atua como energia de backup. As baterias então fornecem eletricidade às cargas AC através do inversor. Esta operação inteira é gerenciada automaticamente pelo UPS, eliminando a necessidade de intervenção manual, interruptores de mudança, ou interruptores automáticos de transferência (ATS) para ligar ou desligar aparelhos elétricos e disjuntores, garantindo uma experiência de fornecimento de energia sem complicações.
