"Quantas placas eu preciso para tocar uma bomba de 3 cv?" Essa pergunta chega toda semana, quase sempre de quem tem um poço, uma represa ou um pivô longe da rede elétrica e está cansado de gastar com diesel. A boa notícia é que dá para bombear água só com sol, sem rede e sem bateria. A peça que faz isso acontecer é o inversor solar de bombeamento.
A má notícia é que a conta de placas feita "de cabeça" costuma dar errado. Quem soma só a potência compra painel de menos e a bomba não parte, ou monta a fileira com tensão fora da faixa e o inversor acusa falha. O número certo sai de duas contas, e as duas estão no manual do inversor.
Neste guia explicamos como o sistema funciona, o que o inversor faz ao longo do dia, como chegar à quantidade de painéis pelo caminho do fabricante e o que conferir na bomba antes de comprar.
Resposta rápida
No bombeamento solar, os painéis entregam corrente contínua direto ao inversor solar de bombeamento, que a transforma em corrente alternada trifásica e varia a frequência conforme o sol: com sol forte a bomba gira na rotação cheia, com sol fraco gira mais devagar, e quando a luz não sustenta mais o bombeamento o inversor "dorme" e volta sozinho. Não há bateria: a água guardada na caixa ou no reservatório é a reserva do sistema.
Para dimensionar, valem duas regras do fabricante: a potência dos painéis fica em torno de 1,3 vez a potência do motor, e a tensão da fileira de painéis precisa cair dentro da faixa que o inversor pede. O inversor é escolhido pela potência e pela tensão do motor da bomba, por exemplo o inversor solar 2,2 kW para motor trifásico 220 V de até 3 cv. A linha completa está em inversores solares.
Como funciona o bombeamento solar
O sistema tem três blocos, ligados em linha:
- Painéis fotovoltaicos, ligados em série formando uma fileira (string). Eles geram corrente contínua, e a tensão da fileira é a soma das tensões de cada painel.
- Inversor solar de bombeamento, que recebe a corrente contínua, procura o ponto de maior potência dos painéis a cada instante (a função MPPT) e entrega corrente alternada trifásica ao motor, com frequência variável.
- Bomba com motor trifásico, submersa ou de superfície, que joga a água para a caixa, o reservatório ou direto na irrigação.
A diferença para um sistema solar comum está no meio do caminho. O inversor de bombeamento é, na prática, um inversor de frequência feito para trabalhar com a energia que oscila ao longo do dia. Em vez de exigir tensão e frequência fixas, ele ajusta a rotação da bomba à energia disponível.
Por que não precisa de bateria
Bateria serve para guardar energia. No bombeamento, é mais barato e mais durável guardar água: a bomba trabalha enquanto há sol e enche o reservatório, que abastece a casa, os animais ou a irrigação nas horas sem sol. Por isso o tamanho da caixa entra no projeto junto com a bomba e os painéis.
O que o inversor faz ao longo do dia
As funções abaixo estão descritas no manual do fabricante da linha de inversores de bombeamento que vendemos, e explicam o comportamento que o dono do sistema vê no campo:
- De manhã, quando a tensão dos painéis sobe o suficiente, o inversor parte a bomba em rampa, sem o tranco da partida direta.
- Com sol pleno, o MPPT mantém os painéis no ponto de maior potência e a bomba chega à frequência nominal (60 Hz na maioria dos motores vendidos no Brasil).
- Com nuvem ou sol baixo, a frequência cai. A bomba continua girando, com vazão menor. É normal ver a vazão subir e descer num dia nublado.
- Com luz fraca demais, o inversor entra em dormência por luz fraca e volta a ligar sozinho quando a energia retorna, depois de um tempo de espera programável.
- Com a caixa cheia, se houver sensor de nível ligado ao inversor, ele para a bomba e religa quando o nível baixa.
- Com o poço sem água, a proteção de subcarga identifica a bomba trabalhando a seco e desliga, evitando queimar o selo e o motor.
O manual lista ainda proteção contra sobrecorrente, sobretensão, subtensão, falta de fase na saída, curto-circuito, superaquecimento e surtos.
Como dimensionar os painéis: as duas contas
Aqui está a resposta para a pergunta das placas. Os números a seguir vêm das tabelas do manual da linha FRECON PV500 e PV150A. Para outro modelo ou outra marca, a lógica é a mesma, mas os valores são os do manual daquele inversor.
Conta 1: potência
O manual traz, para cada inversor, o motor que ele atende e a potência solar recomendada. A proporção fica perto de 1,3 vez a potência do motor, porque o painel raramente entrega a potência de etiqueta no campo (calor, poeira, inclinação, hora do dia).
| Motor da bomba | Inversor | Potência solar recomendada no manual |
|---|---|---|
| 0,75 kW (1 cv) | 0,75 kW | 1,0 kW |
| 2,2 kW (3 cv) | 2,2 kW | 2,9 kW |
| 4 kW (cerca de 5 cv) | 4 kW | 5,2 kW |
| 5,5 kW (7,5 cv) | 5,5 kW | 7,2 kW |
| 7,5 kW (10 cv) | 7,5 kW | 9,8 kW |
| 11 kW (15 cv) | 11 kW | 14,3 kW |
Dividindo a potência recomendada pela potência de um painel, sai a quantidade mínima pela conta da potência.
Conta 2: tensão da fileira
É a conta que quase todo mundo esquece. Cada painel tem na etiqueta a tensão de circuito aberto (Voc). Ligados em série, os painéis somam essa tensão, e a soma precisa ficar dentro da faixa que o inversor recomenda, sem nunca passar da tensão máxima de entrada.
| Classe do inversor (saída) | Voc recomendada da fileira | Faixa recomendada de MPPT | Tensão máxima de entrada |
|---|---|---|---|
| Trifásico 220 V | 360 a 430 Vcc | 250 a 350 Vcc | 450 Vcc |
| Trifásico 380 V | 550 a 750 Vcc | 450 a 600 Vcc | 800 Vcc |
Um detalhe que pesa: no frio, a tensão do painel sobe. Fileira montada no limite da tensão máxima pode ultrapassá-la numa manhã fria. Por isso se trabalha dentro da faixa recomendada, não colado no máximo.
Exemplo do raciocínio
Vamos supor um painel de 560 W com Voc de 50 V. Esse valor é só para ilustrar a conta: o Voc verdadeiro está na etiqueta e na ficha do seu painel, e muda de um modelo para outro.
- Bomba de 3 cv (2,2 kW), trifásica 220 V: pela potência, 2,9 kW divididos por 0,56 kW dão 5,2, ou seja, no mínimo 6 painéis. Pela tensão, 6 painéis somam 300 V, abaixo da faixa recomendada de 360 a 430 V. Com 8 painéis a fileira chega a 400 V e fica dentro da faixa. Aqui quem define a quantidade é a tensão: 8 painéis.
- Bomba de 4 a 5 cv (até 4 kW), trifásica 380 V: pela potência, 5,2 kW divididos por 0,56 kW dão 9,3, no mínimo 10 painéis. Pela tensão, a faixa de 550 a 750 V pede de 11 a 15 painéis de 50 V. Uma fileira de 12 painéis (600 V) atende as duas contas.
Repare que a mesma bomba pode pedir quantidades diferentes de placas conforme a tensão do motor e o Voc do painel escolhido. É por isso que não existe um número único de "placas por cv", e é por isso que conferimos a conta com o cliente antes da venda.
Como escolher o inversor certo para a sua bomba
Com a plaqueta do motor da bomba em mãos, a escolha segue esta ordem. É o mesmo cuidado que descrevemos em como saber se a peça serve antes de comprar:
- Tipo de motor: os inversores de bombeamento do nosso catálogo têm saída trifásica. Bomba com motor trifásico é o caso direto. Bomba monofásica com capacitor exige ligação e configuração específicas descritas no manual, e vale falar com a gente antes.
- Tensão do motor: 220 V ou 380 V trifásico. O inversor tem de ser da mesma classe. Muitos motores trifásicos aceitam as duas tensões mudando o fechamento (triângulo ou estrela), o que está desenhado na plaqueta.
- Potência e corrente do motor: o inversor precisa ter potência igual ou maior que a do motor e corrente de saída igual ou maior que a corrente nominal da plaqueta. Bomba submersa costuma ter corrente mais alta que um motor comum da mesma potência, então confira a corrente, não só os cv.
- Distância entre o inversor e a bomba: o manual pede reator de saída junto ao inversor quando o cabo do motor passa de 100 metros, situação comum em poço profundo.
- Local de instalação: o inversor tem grau de proteção IP20. Vai dentro de quadro ou abrigo, à sombra, ventilado e longe de poeira e umidade, nunca exposto ao tempo ao lado dos painéis.
Pela tensão e potência, os inversores do nosso catálogo se distribuem assim:
- Motor trifásico 220 V: 2,2 kW para motor de até 3 cv e 4 kW para motor de 3 a 5 cv.
- Motor trifásico 380 V: 0,75 kW (1 cv), 4 kW (3 a 5 cv), 5,5 kW (até 7 cv), 7,5 kW (10 cv) e 11 kW (até 15 cv).
E quando não tem sol? Rede ou gerador como apoio
O manual prevê uma segunda entrada de energia, para rede elétrica ou gerador de apoio, ligada por chaves separadas. Assim a bomba pode trabalhar à noite ou numa sequência de dias fechados usando um gerador a diesel, e voltar para os painéis quando o sol retorna.
Dois cuidados que o próprio manual destaca: a entrada de apoio tem de ser da tensão que o inversor aceita, e, sem diodo de proteção no barramento, a chave dos painéis e a chave da rede ou do gerador nunca podem ficar fechadas ao mesmo tempo, sob risco de danificar os painéis. É ligação para eletricista, com as duas chaves bem identificadas.
Se a propriedade tem rede monofásica e o problema é só ligar um motor trifásico, sem painéis, o caminho é outro: um inversor de rede monofásica para trifásica.
Sinais de que algo está errado no sistema
Nenhum destes sinais aponta um defeito sozinho. Eles indicam por onde começar a investigar:
- A bomba só parte perto do meio-dia: pode ser potência de painel insuficiente, fileira com tensão baixa, sombra em parte dos painéis ou painel sujo.
- O inversor liga e desliga várias vezes: pode ser luz fraca no limite de partida, tempos de dormência curtos demais na programação ou poço com pouca reposição de água.
- Vazão baixa mesmo com sol forte: pode ser frequência máxima programada abaixo da nominal do motor, sentido de rotação invertido, ou problema hidráulico na própria bomba, como explicamos em motobomba que não puxa água.
- Falha de sobretensão em manhã fria: fileira com painéis demais em série, perto do limite de entrada.
- Alarme de subcarga: nível do poço baixo, sucção com ar ou bomba girando a seco.
Erros comuns
- Calcular as placas só pela potência e esquecer a tensão da fileira.
- Comprar inversor 380 V para motor 220 V, ou o contrário, sem olhar a plaqueta e o fechamento do motor.
- Escolher o inversor pelos cv sem conferir a corrente nominal, principalmente em bomba submersa.
- Somar painéis em série até encostar na tensão máxima, sem margem para o frio.
- Instalar o inversor ao tempo, no sol e na poeira, ao lado dos painéis.
- Fechar a chave do gerador junto com a dos painéis.
- Dimensionar pela bomba que já existe sem olhar a necessidade de água: às vezes uma bomba menor, trabalhando o dia inteiro, entrega o volume diário com menos painel.
Perguntas frequentes
Quantas placas preciso para uma bomba de 3 cv?
Depende da tensão do motor e do Voc do painel. Pela potência, o manual recomenda cerca de 2,9 kW de painéis para um motor de 2,2 kW (3 cv). Pela tensão, a fileira precisa cair na faixa do inversor. No exemplo deste artigo, com painel de 560 W e Voc de 50 V em motor 220 V, a conta fecha em 8 painéis. Mande a plaqueta da bomba e a ficha do painel que conferimos com você.
O bombeamento solar funciona em dia nublado?
Funciona com vazão reduzida enquanto houver luz suficiente. Abaixo disso o inversor entra em dormência e religa sozinho quando a luz volta.
Preciso de bateria?
Não. O sistema bombeia enquanto há sol e a água fica guardada no reservatório.
Posso usar a bomba que eu já tenho?
Em geral sim, se o motor for trifásico e o inversor for da mesma tensão, com potência e corrente compatíveis. Motor monofásico pede ligação e configuração específicas; vale consultar antes.
O inversor solar de bombeamento serve para ligar a casa?
Não. Ele é feito para acionar motor, com frequência variável. Para tomadas e iluminação o equipamento é outro.
Dá para usar gerador junto?
Dá, como fonte de apoio pela entrada de corrente alternada, com chaves separadas e nunca as duas fontes ligadas ao mesmo tempo sem a proteção indicada no manual.
Conclusão
Bombear água com sol é simples no conceito: painel, inversor e bomba, sem bateria. O que separa um sistema que trabalha o dia todo de um que só liga ao meio-dia é o dimensionamento, e ele sai de duas contas do manual do inversor: potência dos painéis perto de 1,3 vez a do motor e tensão da fileira dentro da faixa recomendada. Com a plaqueta da bomba e a ficha do painel em mãos, a escolha do inversor fica direta.
Veja a linha completa em inversores solares e os demais itens em energia solar. Se quiser que a gente confira o dimensionamento, envie a plaqueta do motor e os dados do painel pelo Fale conosco antes de fechar a compra.
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