El inversor fotovoltaico es el dispositivo que se encarga de transformar la corriente continua de los paneles solares en corriente alterna en una instalación fotovoltaica.

Una de las funciones que debe cumplir cualquier inversor solar es la de regular el valor de la tensión de salida que se obtiene de la energía solar fotovoltaica de los paneles solares. Esto se consigue básicamente, en la fase de fabricación, de tres formas distintas:

Como bien sabes, los inversores para placas solares son los encargados de transformar la tensión continua de una instalación solar en corriente alterna para consumo en un hogar, industria, sistemas de bombeo o cualquier sistema fotovoltaico.

Los tipos de inversores de energía solar se clasifican generalmente según dos criterios: su aplicación y su forma de onda.

Y de forma más amplia, podemos hablar de esta clasificación de inversores fotovoltaicos:

Para instalaciones monofásicas. Más común en hogares para autoconsumo con saldo neto.

Para instalaciones trifásicas. Más común en instalaciones de energía solar para autoconsumo de tamaño medio, en grandes viviendas unifamiliares y grandes sistemas fotovoltaicos.

Dependiendo de cómo estén conectados, podemos encontrar estas opciones de inversores fotovoltaicos:

Son los que tienen mayor potencia, eficiencia, sencillez. Tienen el inconveniente de que, al ser un solo inversor, y si falla, la producción de electricidad de la instalación bajará.

Una cadena (una cadena de paneles conectados en serie) se conecta a la entrada del inversor, de esta forma la monitorización del punto de máxima potencia (MPPT) es independiente para cada cadena.

Tienen la gran ventaja de que permite que no todas las cuerdas tengan la misma orientación o instalaciones donde existan complicaciones de sombreado, por lo que resulta muy ventajoso en los techos de las casas, donde este problema es común.

Un ejemplo de este tipo de inversor son los inversores Fronius.

Similar al primero pero los microinversores están conectados a cada panel o cada dos paneles.

Tiene ventajas en caso de sombras en los paneles y que la instalación se puede ampliar gradualmente, pero la desventaja de ser más cara. Son los más eficientes que existen.

Un ejemplo de este tipo de inversor son los microinversores Enphase.

Es un tipo de inversor que permite conectar las baterías y el suministro eléctrico (o un grupo electrógeno como un motor diésel), dando prioridad a uno de ellos según sea necesario en cada momento.

Por tanto, pueden funcionar tanto en instalaciones solares con conexión a red, como en instalaciones solares aisladas (sin conexión a red).

Están diseñados para trabajar con baterías en instalaciones que no cuentan con suministro eléctrico. Convierten la corriente continua (DC) que proviene de las baterías en corriente alterna (AC) a una tensión de 220V para uso doméstico.

Para este tipo, los más adecuados son los inversores de onda sinusoidal pura, ya que generan electricidad en fase con lo que necesitan los electrodomésticos convencionales.

Su comportamiento es el mismo que el de los inversores aislados, pero también incorporan un cargador interno para la batería que puede ser utilizado por un generador externo, como un motor diésel, utilizándolo como fuente de alimentación de 220V.

De esta forma, esta fuente externa se puede utilizar para alimentar el hogar y cargar las baterías, en caso de que la solar no esté disponible en ese momento.

Además, como todos cuentan con pantalla LCD, su instalación y puesta en marcha es muy intuitiva y sencilla. Muchos de estos inversores ya están adaptados para funcionar con baterías para poder hacer uso de ellas cuando no brilla el sol.

Los inversores para paneles solares, también llamados inversores de energía solar a eléctrica, como hemos comentado, son parte fundamental de cualquier instalación fotovoltaica y están diseñados precisamente para eso, para convertir la corriente continua en corriente alterna.

Es cierto que, si bien se utilizan inversores de conexión a red para todo tipo de paneles solares, para modelos más pequeños se suelen utilizar los aislados y sería necesario además de un cargador para controlar la carga de las baterías.

Aunque con la disponibilidad actual de reguladores MPPT, prácticamente ese requisito ha dejado de ser tan restrictivo y se utilizan paneles convencionales en todos los casos. Así que no debes preocuparte.

Como el resto de equipos que forman parte de una instalación fotovoltaica, los precios de los inversores solares han caído drásticamente en los últimos 10 años y han jugado un papel clave en la paridad de red conseguida por la energía fotovoltaica.

Antes de afrontar el diseño de una instalación fotovoltaica de autoconsumo, debemos tener en cuenta que en el mercado podemos encontrar, fundamentalmente, dos tipos de inversores solares.

Hablamos de inversores fotovoltaicos para instalaciones aisladas (es decir, con baterías) e inversores para conexión a red o autoconsumo fotovoltaico. Este último tipo de inversor, el de las instalaciones de autoconsumo y conexión a red, es al que nos referimos en este apartado de nuestra web.

Las especificaciones eléctricas fundamentales para cualquier instalación de inversor fotovoltaico del mercado son:

La eficiencia de todos los inversores se ve afectada no solo por las pérdidas producidas por la conmutación, sino también por las pérdidas debidas a elementos pasivos, como transformadores, filtros, condensadores, etc ...

Por lo tanto, el término eficiencia de conversión de todo el sistema, que incluye filtros de entrada, dispositivos de conmutación, filtros de salida y transformador, es más apropiado que solo la eficiencia del inversor.

Los inversores suelen tener una eficiencia a plena carga de entre el 90 y el 94% para sistemas de baja tensión de entrada (400 V), e incluso superior como en el caso de los fabricantes de inversores SMA o modelos de inversores Fronius.

En general, la eficiencia de un inversor es mayor en inversores con bajas pérdidas sin carga, y la eficiencia aumenta si aumenta la tensión de entrada directa de los paneles fotovoltaicos.

La forma de conectar un inversor fotovoltaico es relativamente sencilla. Puedes comprobarlo en la siguiente imagen, que es el esquema típico de una instalación con saldo neto:

El flujo de energía eléctrica normalmente siempre va en la dirección de las cargas, cuando hay un corte en la red eléctrica, el inversor tiene que detener la producción de energía y dejar de inyectar en la red eléctrica.

Los requisitos básicos exigidos a los inversores solares para autoconsumo y conexión a red son, entre otros:

Con un inversor fotovoltaico, hay prácticamente cualquier potencia disponible. Desde pequeños microinversores de 250W, hasta grandes inversores centrales de 1MW, o más, diseñados para grandes parques solares.

En cualquier caso, los tamaños más habituales son los que van desde los 5kW hasta los 25kW, debido a su modularidad que los hacen perfectos para pequeñas, medianas y grandes instalaciones.

Los dos principales aspectos técnicos a considerar en un inversor desde el punto de vista de la calidad de la señal son: el factor de potencia y la distorsión armónica. El contenido de armónicos en la señal de salida de un inversor para uso fotovoltaico es difícil de arreglar porque no hay mucha información disponible.

Los efectos de la distorsión armónica sobre la propia red eléctrica y sobre las cargas conectadas a ella no han sido suficientemente estudiados y también existen múltiples dificultades para medir la distorsión obtenida.

Dentro de todas las especificaciones, se deben tener en cuenta más las de corriente que las de voltaje, ya que los armónicos de corriente son los que más problemas causan y porque es más fácil para el fabricante del equipo demostrar el pleno cumplimiento de la especificación. inyección de corriente.

Esta especificación se da normalmente en términos de distorsión armónica total (THD). La magnitud que representa cualquiera de los armónicos por separado se llama Distorsión Armónica Simple (SHD) y es igualmente interesante para las compañías eléctricas.

Los valores normalmente utilizados para ambas distorsiones son 5% y 3% respectivamente.

Otra necesidad de considerable importancia en la conexión a la red eléctrica es la de obtener un aislamiento adecuado. Esto se puede conseguir mediante un transformador situado entre la red y el inversor (aunque algunos ya lo incorporan de serie). Se requiere aislamiento galvánico por razones de seguridad.

En principio, diversas normativas de países de la UE indican que los inversores no se pueden conectar a la red a menos que se prevea algún tipo de aislamiento. La instalación fotovoltaica y la compañía eléctrica deben utilizar protecciones que puedan interrumpir corrientes de defecto continuas. Una falla en el inversor con niveles de CC puede saturar el transformador de distribución de la empresa eléctrica y provocar un mal funcionamiento del servicio a otros suscriptores.

Los inversores actuales a menudo incluyen el control de todo el sistema. Esto incluye detectar que el campo fotovoltaico tiene suficiente potencia para poder conectarse a la red, luego cerrar un contactor y comenzar a operar tan pronto como haya luz solar. Por la noche, el inversor debe estar totalmente desconectado.

La lógica de control del inversor fotovoltaico incluirá un sistema de protección que detecta situaciones de funcionamiento anormales como:

El inversor solar debe protegerse contra los transitorios de tensión mediante varistores en el lado CC y CA. Si quieres presupuesto y precio de un inversor solar para tu proyecto fotovoltaico, no dudes en contactar con nosotros. Somos distribuidores desde 2007.

El estándar IP indica el nivel de protección que tienen los equipos eléctricos frente a agentes externos (mal tiempo), como el polvo y el agua.

Para saber interpretarlo, basta saber que el Grado IP tiene dos cifras, la primera hace referencia al grado de protección del equipo contra el polvo y la segunda cifra hace referencia a la protección contra el agua.

Para identificarlos, estas son las tablas de referencia:

Volumen de agua: 14–16 litros por minuto Presión: [8000–10000 kPa / 80–100 Bar] Distancia de 0,1–0,15 m Temperatura del agua: 80 ° C

Los inversores conectados a la red se conectan directamente a la red pública y no requieren baterías. Un sistema sin batería es mucho menos complejo (y menos costoso) que un sistema alimentado por batería.

El principal inconveniente es que un sistema solar conectado a la red sin baterías no puede suministrar energía a la casa en caso de un corte de energía.

Por otro lado, y por normativa y para la seguridad de las personas que trabajen en las líneas de suministro, los inversores conectados a la red estarán apagados hasta que se restablezca el suministro, para evitar que derramen energía a la red y provoquen un accidente a los trabajadores de la empresa eléctrica sin que ellos lo sepan.

Para ser elegible para la mayoría de los programas de ayudas y subvenciones estatales que existen, el inversor solar debe estar conectado a la red eléctrica.

Cada fabricante de inversores ofrece una herramienta de dimensionamiento que mostrará las configuraciones aceptables para la instalación fotovoltaica.

En cualquier caso, para un mejor aprovechamiento del inversor, que funciona el mayor tiempo posible al 100% de su capacidad, se suele dimensionar en paneles un 15% más de potencia que la del inversor como norma básica.

Sin embargo, todo el cálculo y dimensionamiento de un inversor siempre debe ser realizado por un profesional, así como su instalación.

Más sobre mí en: https://www.linkedin.com/in/jose-a-alonso-b2921853/

SunFields Europe, distribución y venta de material y productos fotovoltaicos desde 2007. Siempre con la máxima calidad y soporte técnico personalizado.

SFE SOLAR LOGISTIC SL CIF: B70251038 Atención al cliente: +34981 59 58 56 Servicio técnico: +34626 65 34 05

Oficina Central: C / Lope Gomez de Marzoa S / N, Feuga, 15706 Santiago de Compostela (España)

Almacén: Avenida Timoteo Mendieta, 28830 San Fernando de Henares, Madrid (España)