Conectores Solares MC4 e Sua Segurança em Condições Extremas
Expansão Global da Energia Solar Fotovoltaica
A energia solar fotovoltaica (PV) está passando por uma expansão global notável, alcançando novas áreas de aplicação em condições ambientais desafiadoras. Cerca de 35% da superfície terrestre do planeta é coberta por desertos, impulsionando o uso eficiente dessas áreas pouco povoadas e de baixo potencial econômico. Um exemplo claro é a instalação de usinas de energia solar PV nos áridos desertos da América do Sul, África, sul da Europa e Oriente Médio.
Requisitos para Instalações em Condições Extremas
As instalações elétricas em temperaturas ambientes superiores a 70°C ou em altitudes maiores que 2000 metros apresentam requisitos específicos devido às condições climáticas adversas. É nestes ambientes hostis, como desertos e altas montanhas, onde se encontram grandes espaços e radiação solar ótima para sistemas fotovoltaicos eficientes. Os conectores MC4 da Stäubli, por exemplo, têm demonstrado sua eficácia nessas aplicações.
Visão Aérea e Eficiência em Altas Altitudes
De uma perspectiva aérea, podem-se observar fileiras de módulos ou painéis solares estendendo-se pelos terrenos áridos do deserto de Atacama no Chile. Esta é uma das muitas plantas PV localizadas em altitudes elevadas, onde a produção de energia pode ser até 50% maior em comparação com as plantas ao nível do mar devido à alta radiação solar e aos céus consistentemente limpos.
Confiabilidade em Sistemas PV Flutuantes
Os sistemas fotovoltaicos flutuantes (FPV) são especialmente eficazes em áreas onde a disponibilidade de terra é limitada, como em mares interiores ou costas. Estes sistemas beneficiam-se da refrigeração pela água e da reflexão da luz solar sobre a superfície da água, o que requer resistência à umidade, salinidade e corrosão para evitar curto-circuitos e perda de eficiência.
Desempenho em Agrofotovoltaica
A agrofotovoltaica, ou Agri-PV, combina a geração de energia fotovoltaica com a agricultura. Isso não só é útil em áreas com escassez de terra, mas também oferece soluções como instalações em abrigos de animais ou estufas com módulos PV como telhados. Além disso, instalações externas oferecem proteção contra ventos fortes ou altas temperaturas, que também protegem as plantas de danos UV. Essas aplicações requerem alta resistência à umidade e, em combinação com animais, resistência ao amoníaco.
Inovação e Segurança em Conectores para Ambientes Hostis
A Stäubli tem sido pioneira no desenvolvimento de sistemas de conectores para aplicações DC fotovoltaicas por mais de 25 anos, destacando-se pela alta qualidade de contato e durabilidade. Seus produtos, como os conectores MC4 originais, atendem aos requisitos para instalações em sistemas PV com níveis de temperatura do módulo de até 105°C, e são adequados para altitudes de até 5000 metros acima do nível do mar. Além disso, esses conectores são resistentes à névoa salina e ao amoníaco.
Normas de Segurança em Condições Extremas
As normas de segurança, como a IEC 61730-1 e a IEC TS 63126, estão sendo adaptadas para diferenciar mais cuidadosamente os requisitos em diferentes faixas de temperatura ambiente e altitudes. Essas adaptações são cruciais para garantir a operacionalidade e segurança das instalações PV em condições extremas, assegurando assim o desenvolvimento sustentável e eficiente da energia solar em todo o mundo.
Comparação dos Conectores Solares MC4 e MC4-Evo 2
Os conectores MC4 e MC4-Evo 2 são componentes essenciais na instalação de sistemas fotovoltaicos, projetados para operar de forma eficiente e segura em diversos ambientes e condições de tensão. Abaixo, apresento uma comparação detalhada de suas características e aplicações:
Conectores Originais MC4
- Tecnologia de Contato MULTILAM: Garante confiabilidade a longo prazo e baixa resistência de contato ao longo da vida útil do produto.
- Compatibilidade de Tensão:
- Aprovado para DC 1000 V conforme IEC.
- Aprovado para DC 1500 V conforme UL.
- Construção Robusta:
- Faixa de temperatura ambiente de operação de -40 °C a +85 °C.
- Temperatura limite superior de 105 °C.
- Grau de proteção IP65/IP68 (quando acoplado).
- Classe de proteção contra fogo UL94:V-0.
- Resistências Especiais:
- Resistente à amônia.
- Teste de névoa salina, grau de severidade 6.
- Certificações: Número de certificação TÜV Rheinland, UL, CSA, CQC, JET.
Conectores MC4-Evo 2
- Otimização para Altas Tensões:
- Certificado para DC 1500 V (TUV / UL / JET).
- Características Melhoradas:
- Corrente máxima de 69A.
- Resistente a névoa salina e amônia.
- Faixa de temperatura ambiente de operação de -40 °C a +85 °C.
- Temperatura limite superior de 115 °C.
- Grau de proteção IP65/IP68 (quando acoplado).
- Compatibilidade e Flexibilidade:
- Compatível com a família de conectores MC4.
- Disponível como conector pré-montado e de campo.
- Utiliza ferramentas de crimpagem padrão.
- Certificações Abrangentes:
- Certificado internacionalmente com IEC, UL, JET, cTÜVus.
- Reconhecido pela UL de acordo com UL6703.
Diferenças Chave
- Tolerância à Temperatura: MC4-Evo 2 suporta uma temperatura superior em 10 °C mais que o MC4 original, o que pode ser crucial em ambientes extremamente quentes.
- Resistência de Contato: MC4-Evo 2 possui uma resistência de contato ligeiramente menor (<0.2 mΩ) em comparação com o MC4 original (0.25 mΩ), o que pode melhorar a eficiência em sistemas de alta capacidade.
- Certificações de Amplitude: Ambos os modelos possuem certificações robustas, mas o MC4-Evo 2 apresenta certificações adicionais específicas para condições extremas de tensão e carga.
| Especificações |
MC4 Original (Stäubli) |
MC4 Evo 2 (Stäubli) |
| Tecnología de contacto |
MULTILAM |
MULTILAM |
| Tensão Aprovada |
DC 1000V (IEC, DC 1500V (UL) |
DC 1500 V (TÜV / UL / JET) |
| Faixa de Temperatura Ambiente |
-40 °C a +85 °C |
-40 °C a +85 °C |
| Temperatura límite superior |
105ºC |
115ºC |
| Grau de Proteção Acoplado |
IP65 /IP68 (1m, 1h) |
IP65 / IP68 (1m, 1h) |
| Grau de Proteção Desacoplado |
IP2X |
IP2X |
| Resistência de Contato Máxima |
0.25 mΩ |
<0.2 mΩ |
| Corrente Máxima |
22.5..39A (dependendo dos modelos) |
39..53A (dependendo dos modelos) |
| Resistência ao Amônia |
Sim |
Sim |
| Resistência à Névoa Salina |
Sim, grau de severidade 6 |
Sim |
| Certificações |
TÜV Rheinland, UL, CSA, CQC, JET |
IEC, UL, JET, cTÜVus, TÜV Rheinland |
| Material de Contato |
Cobre, estanhado |
Cobre, estanhado |
| Material de Isolamento |
PC/PA |
PA |
| Sistema de Trava |
Sim |
Sim |
| Classe de Proteção contra Incêndio |
UL94-V0 |
UL94-V0 |
| Tipo de Conexão |
Crimpagem |
Crimpagem |
| Altitude Máxima de Operação |
- |
5000m |
| Certificação adicional para amônia |
Conforme DLG |
TÜV Rheinland certificado segundo 2 PfG 1911/03.2011 |
Conclusão
A escolha entre o conector MC4 e o MC4-Evo 2 dependerá das necessidades específicas do projeto, incluindo a tensão do sistema, as condições ambientais e os requisitos regulatórios. Enquanto o MC4 é adequado para aplicações padrão e comprovado ao longo do tempo, o MC4-Evo 2 oferece capacidades aprimoradas para lidar com tensões e correntes mais altas, tornando-o ideal para aplicações maiores e mais exigentes. Ambos os conectores fornecem uma solução confiável e eficiente para a interconexão de módulos em instalações fotovoltaicas, garantindo desempenho ótimo e segurança aprimorada em qualquer ambiente.
