Los inversores fotovoltaicos, o solares, son los encargados de convertir las tensiones continuas de las baterías o módulos, en una tensión alterna similar a la de las redes eléctricas (230V a 50Hz). Los inversores solares abarcan una tensión de entrada de 12V, 24V y 48V cuando se usan en instalaciones aisladas de las redes eléctricas. Cuando los inversores solares están conectados a las redes, la tensión de estas entradas son mayores, pues se pone como prioridad el alcance de las tensiones reduciendo la intensidad de esta corriente que circula entre ellos y reduciendo las pérdidas por cableado.
Características de los inversores solares
Potencia
La potencia de los inversores es la máxima potencia sostenida. Están divididos en dos unidades: Vatios (W) o Voltio-Amperios (VA). Estas dos unidades son la potencia y se diferencian según el consumidor que haya. Las cargas resistivas como la de los bombillos, resistencias y hornos, tienen una tensión e intensidad sin desfase, la potencia que demanda son directamente en vatios. Los inductivos como los motores, aparatos transformadores, o fluorescentes, tienen una tensión e intensidad desfasadas entre sí, consumiendo voltio-amperios.
Potencia máxima
Esta potencia por un inversor solar suele ser el doble de la nominal. Se da en pocos segundos y responden a los picos de consumo de las cargas, como lo son los motores de carga, por ejemplo.
Temperatura
Estos inversores tienen una potencia nominal definida en condiciones de 25 °C. Cuando la temperatura del ambiente va en aumento, la disipación del calor en el inversor solar es más dificultosa en consecuencia de la potencia, este disminuye.
Tensión
La tensión de un inversor se define según el banco de baterías que se conecta al inversor para que funcione. Los inversores solares de 12V tienen bajas potencias de hasta 2.000W, los de 24V tienen potencias intermedias de unos 2.500 - 3.000W, y los de 48V van desde 4.000 hasta 10.000W. Esto es porque la conversión de energía de corriente contínua a la alterna aumenta la intensidad del pase de la línea de la batería del inversor.
Consumo stand by
Este tipo de consumo es el que tiene un inversor cuando no hay consumos de salida. Mientras más sea la potencia del inversor, más es el consumo en stand by.
Tipos de inversores solares
Los inversores para instalaciones aisladas van conectados siempre al banco de baterías con una entrada acorde a la tensión nominal que alcanzan las baterías. Hay cuatro tipos de inversores solares:
Inversores de onda senoidal
Son inversores que generan energía eléctrica senoidal pura, la misma calidad que genera la red convencional.
Inversores híbridos u onda cuadrada modulada
Son inversores que son usados en equipos que van a convertir la energía eléctrica en calor y motores universales. Se le deben prestar atención especial en donde vayan a ser conectados, pues los equipos que tengan transformador o motones de tipo no universal, pueden presentar fallas.
Inversores híbridos
Son inversores que permiten el uso de energía convencional y de baterías, es decir, funcionan en instalaciones solares conectadas y en instalaciones solares aisladas.
Inversores cargadores
Son inversores que convierten la red continua en corriente alterna y cargan la batería de forma regular, es decir, el regulador de la carga es necesaria para poder controlar la carga de las baterías que lo llevan incorporados en el mismo inversor.
Mantenimiento de los inversores solares
Estos inversores solares no necesitan mantenimiento muy especial, de vez en cuando puedes llamar a un profesional.
Aspectos generales de los inversores solares
Es importante que para una buena función de los inversores solares tienen que estar en excelente estado las baterías. También tener en cuenta la compatibilidad de los elementos fotovoltaicos ya que hasta ahora no existen los inversores fotovoltaicos multivoltaje.
Compatibilidad de los inversores solares
Es importante que se tenga en cuenta la compatibilidad de las baterías y el inversor en una instalación fotovoltaica del mismo voltaje.
Usos de los inversores solares
Los sectores donde más se usan estos inversores es en el sector fotovoltaico, ya que es un elemento imprescindible para el funcionamiento de las instalaciones solares.
Cómo instalar un inversor
- Primero se debe comprobar que los circuitos de la distribución eléctrica de la casa estén en perfecto funcionamiento.
- Se debe comprobar los cables de tierra (los de color amarillo y verde), los de color azul que son los neutros, y los cables de fase que son de color negro o marrón, estos deben estar bien conectados.
- Luego de separar los circuitos de la vivienda, específicamente identificados, se separan los circuitos de iluminación, los de enchufes, etc.
- Para iniciar la instalación, se instala el inversor y una vez colocado en la pared, se instala los protectores; para proteger las baterías se instalan fusibles o un disyuntor en la línea positiva con el polo positivo de las baterías.
- Las baterías deben instalarse en un lugar ventilado, seco y que la temperatura no suba de los 25 °C, y que renueve el aire de su interior, ya que así se evita los gases ocasionados por las baterías.
- Una vez que se ubican las baterías y el inversor, se cuelga el inversor en una superficie lisa y plana.
- Es importante instalar elementos de protección para todo aquellos contactos indirectos y un térmico para los posibles cortocircuitos.
- Para conectar la instalación, primero se debe conectar la batería al inversor.
- Luego se conecta la línea de salida alterna del inversor solar a las protecciones previamente instaladas para alimentar los consumos.
- Para la instalación de las placas solares, se instalan fusibles de 1000V DC antes del inversor de polos positivos con negativos.
- Se debe conectar la línea de las placas solares; si la instalación tiene un sistema que tiene un regulador externo al inversor, se conecta el regulador a las baterías y luego se conecta a la línea de placas de la entrada PV+ y PV-; si el inversor tiene un regulador de carga, se puede conectar la línea de placas solares.
- Una vez que se realiza todas las conexiones con éxito, se comprueba que todo funcione correctamente sin ningún tipo de problema; se coloca el fusible de las baterías y se comprueba la tensión de las baterías, esta tensión tiene que ser correcta para que pueda funcionar en cualquiera de los voltios antes mencionados; se conecta los fusibles de las placas solares para comprobar que estén cargadas las baterías, esto se comprueba con una pinza amperimétrica.
- Ya luego que todo esté perfecto, se arman las protecciones de la línea de alimentación del hogar, y se comprueba que los aparatos eléctricos estén funcionando correctamente.
Microinversores solares
Esto es un consentido cuando hablamos del autoconsumo fotovoltaico en hogares de muchos lugares del mundo. Son un poco más costosos que los inversores string, pero los optimizadores de potencia ofrecen mucha ventaja. Al paso del tiempo, estos micro inversores han disminuido su costo aumentando así las ventas y ganancias.
Todos los microinversores, a diferencia de los string, son distribuidos; en las instalaciones de autoconsumo,cada placa solar tiene un inversor solar pequeño instalado. Los sistemas de ellos convierten la energía solar de corriente continua en corriente alterna.
Ventajas y desventajas de los microinversores
Ventajas
- Son más eficientes que los string.
- Producen energía incluso si uno o dos paneles solares del sistema tienen un menor rendimiento.
- Permiten supervisar el rendimiento de las placas solares, facilitando así la identificación de problemas de producción.
- Están diseñados para que los propietarios que están dispuestos a pagar, puedan tener su propia energía y aumentar el sistema de los paneles solares.
- Eliminan el impacto negativo que producen los tring en las sombras.
- Permiten la monitorización de cada panel individualmente.
Desventajas
- Cuestan más que un inversor solar.
- Son difíciles de mantener o reparar.
Cómo funciona un microinversor solar
Se instalan en cada placa solar de forma individual. Cada uno es un convertidor totalmente independiente, este transforma la corriente continua en alterna sin necesidad que la continua viaje al centro del inversor como lo hacen los string. Pueden venir integrados directamente en el panel solar o pueden adaptarse a estos en la estructura metálica.