Inversor para 6 kWp: qual potência e relação CC/CA?

1. Por que o inversor pode ser menor que o arranjo

A potência de uma placa é medida em condição padrão de teste: 1000 W/m² de irradiância e célula a 25 °C. No telhado, a célula passa fácil dos 50 °C ao meio-dia, há sujeira, perdas nos cabos e o sol raramente bate perpendicular. Por isso, um arranjo de 6,05 kWp quase nunca entrega 6,05 kW em corrente contínua.

Adotando 85% como o melhor caso realista (manhã fria e céu limpo), o pico fica em:

6,05 kWp × 0,85 = 5,14 kW CC

Depois da conversão, com 97% de eficiência, chegam ao quadro cerca de 4,99 kW. Um inversor de 5 kW dá conta disso quase sem corte.

2. A relação CC/CA de cada opção

Relação CC/CA = potência do arranjo (kWp) ÷ potência nominal CA do inversor (kW)

O limite de sobrecarga CC vem na ficha do fabricante, às vezes como "potência máxima do arranjo FV" em kWp. Passar dele pode anular a garantia, mesmo que o inversor funcione.

3. Quanto se perde no corte de pico

Para enxergar o corte, simulamos um dia de céu limpo com a potência subindo e descendo como uma senoide entre 6 h e 18 h, com pico de 5,14 kW CC. É um modelo simplificado: dias reais têm nuvens, e a curva é mais estreita no inverno.

• Energia possível no dia, sem limite de inversor: 38,1 kWh
• Com inversor de 5 kW: 38,1 kWh (corte de 0,0%)
• Com inversor de 4 kW: 34,9 kWh (corte de 8,4%, durante cerca de 4,9 h)

Há ainda um efeito a favor do inversor menor: a eficiência de conversão costuma ser mais baixa quando o equipamento opera com uma fração pequena da sua potência nominal, como nas primeiras horas da manhã e no fim da tarde. Um inversor bem carregado passa mais tempo na região de melhor rendimento da curva informada pelo fabricante.

Em dias nublados ou quentes, o arranjo nem chega ao limite e o corte some. Ao longo do ano, a perda do inversor de 4 kW seria menor que a do dia limpo, mas concentrada justamente nos melhores dias de geração.

4. Strings: a tensão manda tanto quanto a potência

A potência é só metade da escolha. A outra metade é encaixar as placas nas entradas do inversor. Valores típicos de um módulo de 550 W, que você deve confirmar na etiqueta: Voc = 49,6 V, Vmp = 41,7 V e coeficiente de temperatura do Voc em torno de −0,27% por °C.

Em uma manhã de 5 °C, cada placa chega a 49,6 × (1 + 0,0027 × 20) = 52,3 V. Comparando com um inversor hipotético de 600 V de entrada máxima:

No calor, a tensão cai: com célula a 65 °C, o Vmp de cada placa desce para perto de 35,9 V. A string de 5 placas fica então em 179 V, tensão que precisa continuar dentro da faixa de MPPT do inversor. A maioria dos modelos de 5 kW tem dois MPPTs, o que permite a divisão em 6 + 5 sem perda. Confira também a corrente máxima por entrada contra o Isc do módulo.

5. Circuito CA até o quadro

O inversor de 5 kW em 220 V injeta até 22,7 A. Pela NBR 5410, com 15 m de distância e queda máxima de 4%, o circuito fica assim:

Em geração distribuída, vale mirar em queda bem abaixo do limite: quando o inversor injeta, a tensão nos seus terminais sobe, e ramais já altos fazem o equipamento desligar por sobretensão. Siga sempre o disjuntor indicado no manual do inversor, que prevalece quando for diferente.

6. Quando o inversor de 6 kW faz sentido

Se a família planeja um carro elétrico ou outro ar-condicionado, o inversor maior pode ser comprado já pensando na ampliação. Tomando uma relação CC/CA de 1,3 como teto de referência (confira o valor real na ficha):

• inversor de 5 kW: até 11 placas de 550 W, ou seja, nenhuma a mais do que as 11 atuais;
• inversor de 6 kW: até 14 placas, 3 a mais do que hoje.

Ampliar depois trocando o inversor costuma sair mais trabalhoso do que acertar o tamanho no projeto inicial. Por outro lado, se não há plano de crescer, o de 5 kW faz o mesmo trabalho com menos folga ociosa.

7. Como ler a ficha técnica do inversor

• Potência nominal CA (W): a que entra na relação CC/CA.
• Potência máxima FV recomendada: o teto de kWp que o fabricante aceita.
• Tensão CC máxima: nunca pode ser superada pelo Voc no frio.
• Faixa de tensão MPPT: onde a string precisa ficar no calor e no frio.
• Número de MPPTs e strings por MPPT: define se dá para separar águas ou dividir 6 + 5.
• Corrente máxima de entrada por MPPT: comparar com o Isc das placas.
• Registro Inmetro: obrigatório para inversores conectados à rede vendidos no Brasil.

8. Checklist de instalação

1. Relação CC/CA dentro do limite da ficha.
2. Voc no frio menor que a tensão máxima, com margem.
3. Vmp no calor dentro da faixa de MPPT.
4. Inversor à sombra e com ventilação; calor reduz potência.
5. Circuito CA com cabo, disjuntor e DR conforme manual e NBR 5410.
6. Aterramento único para estrutura, placas e inversor.
7. Monitoramento configurado e testado no Wi-Fi.

9. Sinais de que o inversor está mal escolhido

• Curva diária com "teto" plano ao meio-dia em quase todos os dias limpos: corte frequente.
• Desligamentos por sobretensão de rede no horário de maior geração.
• Inversor que reduz potência no verão por temperatura interna alta.
• Uma das entradas MPPT com produção muito diferente da outra.

10. Erros comuns

• Exigir inversor igual ao kWp. Funciona, mas o equipamento passa a maior parte do tempo abaixo da metade da capacidade.
• Exagerar no subdimensionamento. Relação acima do limite do fabricante corta geração e põe a garantia em risco.
• Ignorar o frio. Strings longas montadas no verão podem passar da tensão máxima numa manhã de inverno.
• Ligar duas águas na mesma string.

Perguntas frequentes

Quanto este sistema gera por mês? Com 5,0 HSP e 20% de perdas, cerca de 726 kWh/mês com o inversor de 5 ou de 6 kW. Com o de 4 kW, um pouco menos, porque o corte se concentra nos dias mais ensolarados.

Posso colocar 13 placas no mesmo inversor de 5 kW depois? Seriam 7,15 kWp e relação CC/CA de 1,43. Só se a ficha técnica permitir esse valor.

Qual a corrente na saída do inversor de 5 kW? 22,7 A em 220 V, com cabo de 4 mm² e disjuntor de 25 A para 15 m.

Inversor de 6 kW gera mais? Nesta simulação, não: o pico de 4,99 kW já cabe no de 5 kW. A vantagem do de 6 kW é a margem para ampliar.

Microinversor muda a relação CC/CA? O raciocínio é o mesmo, por placa: um microinversor de 2 kW com quatro placas de 550 W fica em 1,10.

Resumo do caso

Quer conferir quantas placas e quantos kWp o seu consumo pede antes de escolher o inversor? Use a calculadora de energia solar.