O ShadeFix é a principal entre as quase 1.700 patentes da gigante alemã SMA, sendo um recurso integrado em todos os inversores da marca. Esse é um dos grandes diferenciais e, sobretudo, a garantia de que o consumidor terá o máximo de eficiência em seu sistema.”
As sombras parciais e/ou sujeiras nos painéis, podem reduzir de forma drástica a produção de energia de uma usina fotovoltaica, sendo ela residencial ou de larga escala.
Elas podem ser causadas por formas variadas, seja a construção de um edifício nas proximidades, árvores ou vegetações e claro, a posição do sol.
Além de uma análise aprofundada do projeto e do ambiente da usina, é necessário contar com equipamentos de qualidade, que garantam a boa eficiência do sistema.
Pensando nisso, com mais de 40 anos de experiência e definindo os padrões do mercado global, a SMA possui o ShadeFix, reprimindo perdas causadas por sombras em sua instalação.
RECURSO INTEGRADO AOS INVERSORES E OS SOMBREAMENTOS
Os sombreamentos, como citados anteriormente, podem ser oriundos das mais variadas formas, como por exemplo causas naturais (dias nublados, chuvas e/ou ventanias), objetos externos (balões, pipas, sujeiras de aves, folhas e/ou qualquer outro tipo de objeto que possa cair sobre os módulos) ou mudanças imprevistas no entorno da instalação.
Qualquer tipo de obstáculo que paire sobre os módulos fotovoltaicos, prejudica a produção de energia, tendo em vista que as células são ligadas em série e uma simples obstrução, interrompe a corrente de energia.
Para os inversores da marca, o sombreamento não é um problema, haja vista que o algoritmo patenteado da SMA, realiza a varredura da curva de potência do sistema fotovoltaico em intervalos de aproximadamente 5 minutos.
Dessa forma, são obtidos os picos de desempenho mais altos, garantindo que o inversor se mantenha em seu ponto de potência máximo de geração de energia.
Este recurso integrado possibilita uma maior produção de energia e uma vida útil prolongada do sistema fotovoltaico como um todo, justamente pela redução nos riscos de falha do aparelho.
A agilidade e a exatidão do funcionamento desse algoritmo são praticamente imbatíveis, o que reduz ao mínimo as perdas e oscilações de energia oriundos do já mencionado sombreamento.
A CURVA DE POTÊNCIA E A MPPT
A grande maioria dos inversores fotovoltaicos utiliza a MPPT sobre as curvas IxV (Corrente e Tensão) e WxV (Potência e Tensão), como base para procurar o ponto de maior rendimento do sistema.
Curva IV:
Curva WV:
Controlando a tensão em sua entrada CC, através de circuitos buck-boost, a MPPT inicia uma varredura da curva, sempre iniciando do ponto mais a direita (onde corrente e potência são 0) para a esquerda.
Em um algoritmo de tentativa e erro, a MPPT testa seu ponto atual e o próximo, em busca do ponto de melhor geração do inversor.
Quando ocorrem sombras e/ou sujeiras sobre os módulos, entretanto, as curvas de potência lidas pelo inversor são alteradas, criando dois ou mais picos que podem confundir este algoritmo da MPPT.
Imagine por exemplo na curva PxV, que o inversor inicia a varredura da direita para a esquerda e ao chegar no primeiro pico, erroneamente entende que se alterar a tensão em um valor mínimo, seja para a direira ou para esquerda, a potência irá cair.
Entretanto, há um outro pico mais à esquerda que representa um verdadeiro ponto de máxima potência.
O ShadeFix da SMA, através de varredura da curva completa, garante que o inversor irá trabalhar no verdadeiro ponto de máxima potência, disponível nas curvas de potência recebidas pelo aparelho.
EXEMPLO PRÁTICO
A imagem abaixo demonstra um exemplo prático da operação do sistema ShadeFix em um inversor da linha Sunny Boy, no caso o SB5.0-1AV-40.
Este modelo de inversor, assim como sua variação de final AV-41, possui duas MPPTs, com duas entradas cada e em nosso exemplo, uma MPPT possui uma única string voltada para Norte (linha tracejada) e a outra MPPT possui uma string voltada para Leste em paralelo a uma string voltada para Oeste (linha contínua):
Somando as linhas de geração, temos que as 09:30 da manhã, o inversor com capacidade máxima de 5.0 kW estava gerando 4,324 kW, mesmo com uma string orientada para Oeste, que estaria parcialmente sombreada neste horário.
Nota: Por volta de 09:30 neste gráfico, há um pico de geração em que o aparelho atinge seus 5 kW de potência máxima, e através de controle interno, limitou sua geração para não ultrapassar este valor até aproximadamente as 15:30, como pode ser visto na imagem a seguir.
Nosso time técnico realizou alguns testes de bancada também com um modelo Sunny Boy, em que pode ser visto o algorítimo ShadeFix em operação buscando o ponto de melhor potência, ao simular uma sombra parcial com fonte CC especializada.
Este vídeo está disponível em nosso canal no YouTube:
ShadeFix: o Algoritmo Patenteado da SMA (youtube.com)
BENEFÍCIOS DO SMA SHADEFIX
A alemã SMA, como mencionado anteriormente, possui mais de 40 anos de experiência e entrega soluções premium para o mercado fotovoltaico.
Entre as muitas patentes que se encontram em seus inversores, o ShadeFix é com certeza, o grande diferencial.
Entre os benefícios deste algoritmo, podemos citar a maximização da eficiência nos casos de sombreamento parcial e/ou sujeiras sobre os módulos, garantindo um rendimento superior em comparação às demais marcas.
Aliado a isso, vale ressaltar que diferente de outros métodos e patentes que “desligam” os painéis sombreados, o ShadeFix consegue ajustar a produção para minimizar perdas, o que garante a operação da usina de forma mais eficiente.
Por ser um recurso integrado aos inversores, ele dispensa hardwares adicionais para otimizar a potência, o que resulta em menores custos de instalação e manutenção.
Além de contar com até 10 anos de garantia de fábrica por padrão, com a possibilidade de estendê-la, esta tecnologia evita o desgaste excessivo dos componentes do aparelho, o que prolonga ainda mais a vida útil do inversor e consequentemente, do sistema fotovoltaico como um todo.
