Inversor para paneles solares: tipos de dispositivos, revisión de modelos, características de conexión
Los sistemas solares se desarrollan a un ritmo enorme en todo el mundo. La Agencia Internacional de Energía señaló en su informe anual que en 2016 la cantidad de plantas solares puestas en funcionamiento superó por primera vez al número de plantas de carbón.
El corazón del sistema de energía solar es el inversor para paneles solares, cuya tarea es transformar la corriente continua en alterna. Le contaremos cómo elegir la opción óptima del dispositivo y cómo instalarlo correctamente. Con nuestras recomendaciones, podrá ensamblar una mini central eléctrica que funcione perfectamente.
Contenido del artículo:
Tipos de inversores para paneles solares
Sin un inversor, la energía generada por el sistema solar será completamente inútil para las necesidades domésticas. Existen 3 tipos de inversores según el tipo de uso:
- autónomos;
- de red;
- multifuncionales.
Los inversores del primer tipo tienen la designación «off grid». Están conectados al módulo solar, forman parte de un sistema fotovoltaico independiente y no entran en contacto con la red eléctrica externa. Su potencia varía entre 100 y 8000 W.
Los inversores síncronos o de red funcionan en sincronía con el sistema centralizado de suministro eléctrico. Los convertidores con la designación «on grid» no solo desempeñan el papel de convertidor, sino que también corrigen parámetros de la red como fluctuaciones de amplitud, valores de frecuencia y otros.
Si se producen fallos en la red externa, el inversor se desconecta automáticamente. Estos inversores almacenan energía eléctrica en baterías recargables.
Si la potencia total de los electrodomésticos utilizados en el hogar es menor que la capacidad potencial de la planta solar, el excedente de energía generada se envía a la red eléctrica externa. Por el contrario, si la potencia es insuficiente para el funcionamiento normal de los aparatos, se realiza una alimentación desde el exterior.
En ausencia de tensión, la alimentación se suministra desde una batería cargada. En el caso de que no se incluyan baterías en el sistema, la energía producida por la planta solar se vierte a la red general.
El inversor híbrido o multifuncional es un equipo confiable. Combina las propiedades de los dos primeros convertidores y cuenta con una gran cantidad de ajustes. Es la mejor opción para una estación solar doméstica, pero también la más cara.
Todos los inversores solares existentes se clasifican según el tipo de tensión de salida. Dependiendo de este parámetro, pueden ser sinusoidales y de onda cuadrada. Dado que en el primero la magnitud de la tensión de salida es casi la misma que la de la red eléctrica de alimentación, es una buena opción cuando en el hogar hay equipos de alta sensibilidad.
Un valor constante de voltaje es una garantía de seguridad para los equipos electrotécnicos del hogar. Gráficamente, la forma de onda a la salida de un inversor de tipo sinusoidal se representa como una onda sinusoidal pura.
Los convertidores de onda cuadrada o no sinusoidales, a diferencia de los sinusoidales, tienen una geometría de señal de salida en forma de pulsos rectangulares, el llamado seno modificado. Los inversores de este tipo no se pueden usar para ciertos tipos de carga, pero para los dispositivos que utilizan la componente activa de la potencia, son adecuados.
Criterios para elegir un convertidor
Al elegir un elemento del sistema solar como el inversor, no solo es importante la geometría de la señal de salida, sino también su potencia. Los especialistas recomiendan equipar los paneles solares con convertidores cuya potencia nominal sea superior a la potencia total disponible en el conjunto de equipos en un 25 – 30 por ciento.
También es necesario tener en cuenta la carga que se produce al encender simultáneamente varios dispositivos con alta potencia de arranque.
Otro criterio al elegir un inversor es su eficiencia, que determina las pérdidas de energía en los procesos asociados. Dependiendo del modelo, tiene un valor diferente, que se encuentra en el rango del 85-95%. La elección óptima es una eficiencia no inferior al 90%.
Los inversores pueden ser monofásicos o trifásicos. Los primeros se caracterizan por un costo más bajo, pero su elección está justificada cuando la potencia consumida es inferior a 10 kW. Su voltaje es de 220 V y la frecuencia de 50 Hz. Los inversores trifásicos tienen un rango de voltaje más amplio: 315, 400, 690 V.
El número de inversores en el sistema también puede ser diferente. En este asunto, se deben seguir las siguientes recomendaciones: si la potencia de los paneles solares no supera los 5 kW, entonces un inversor es suficiente para dicho sistema. Para baterías de mayor potencia, pueden ser necesarios 2 o más inversores. Lo óptimo es que haya un inversor por cada 5 kW.
Para trabajar en una red que combine el uso de electricidad estándar y energía suministrada por paneles solares, se utilizan inversores híbridos. El artículo que recomendamos le informará sobre las características del dispositivo y las reglas para su selección.
Los convertidores pueden diferir entre sí en circuitos, geometría de la señal de salida y otros valores determinantes. Algunos convertidores se suministran con cargadores. Si uno de los inversores falla, el sistema no detendrá su funcionamiento.
Características de la conexión del inversor
La eficiencia de todo el sistema solar depende de la correcta conexión del inversor solar. Lo principal es cumplir la regla: el cable que transmite corriente continua debe tener la longitud mínima permitida y la sección máxima.
Si el consumidor se encuentra lejos de los paneles solares, se debe alargar el cable eléctrico que transporta corriente alterna de 220 V. La longitud del cable entre el inversor y el panel solar debe variar dentro de los 3 m y no más.
La mejor opción es cuando el inversor está ubicado cerca del panel solar. Se deben cumplir condiciones particularmente estrictas al conectar inversores cuya potencia supere los 0,5 kW.
La conexión de los cables debe ser firme, ya que una conexión no lo suficientemente apretada provoca chispas, lo que puede convertirse en una fuente de incendio. Al instalar un inversor autónomo para garantizar un suministro eléctrico ininterrumpido a la instalación, el circuito de corriente continua debe estar equipado con interruptores automáticos.
La mejor solución al conectar un inversor es utilizar un sistema de conexión híbrido tanto para corriente continua como para corriente alterna. El principio se basa en un orden especial de conexión del convertidor. Lo activa el controlador de paneles solares después de que las baterías se hayan cargado.
Esta solución aumenta la calidad del funcionamiento del equipo. En regiones donde la electricidad se corta con frecuencia, o en casas ubicadas en áreas donde predomina el clima nublado, esta opción funciona de manera muy eficaz.
Revisión de modelos de inversores
Muchos fabricantes, tanto nacionales como extranjeros, producen convertidores para paneles solares. Todos los equipos tienen diferentes características, niveles de calidad, su propio conjunto de funciones y capacidades técnicas.
Inversores de fabricante nacional
Una amplia gama de estos productos con potencia de 800 – 1200 W es fabricada por el productor ruso MAP «Energía».
La empresa produce varias líneas de inversores:
- Inversores sinusoidales con forma de onda de seno puro — MAP SIN.
- Convertidores sinusoidales con función de extracción de energía adicional de las baterías — MAP HYBRID.
- Inversores trifásicos — MAP HYBRID 3 fases.
Los inversores fabricados por esta empresa pueden cargar baterías de todos los tipos. Para ello disponen de un cargador de alta potencia.
Un logro de la empresa es un inversor de potencia récord: 20 kW, que soporta una carga máxima de 25 kW. Este modelo puede proporcionar alimentación confiable a una gran casa residencial con muchos electrodomésticos.
Convertidores Conext de la empresa Schneider Electric
La empresa francesa Schneider Electric produce inversores con altas prestaciones operativas que permiten utilizarlos en diferentes condiciones climáticas.
El revestimiento de la carcasa, con alta resistencia a la corrosión, permite superar con éxito la prueba de niebla salina. Están diseñados para paneles solares instalados tanto en techos de casas particulares como en edificios de apartamentos.
El fabricante verifica la fiabilidad de su equipo utilizando diversos métodos y pruebas. En el diseño de los inversores Conext no hay condensadores electroquímicos, lo que garantiza una larga vida útil.
Una amplia gama de productos permite elegir el modelo adecuado para sistemas solares con una potencia de 3 a 20 kW.
Inversores de la empresa TBS Electronics
Esta empresa holandesa, presente en el mercado desde 1996, fabrica convertidores sinusoidales tanto de baja como de alta potencia para paneles solares Poversine, con una potencia nominal de 175 a 3500 W.
La línea Powersine se caracteriza por una onda sinusoidal muy pura en la salida, por lo que el uso de estos inversores garantiza un funcionamiento correcto y prolongado de dispositivos muy sensibles. El equipo está equipado con protección contra cortocircuitos, picos de temperatura y sobrecargas. Con estos inversores se pueden arrancar cargas de hasta 500V con una fuerza de arranque que supera la nominal decenas de veces.
Inversores de red Kostal
La empresa produce inversores innovadores de alta calidad con potencias de 1,5 a 20 kW, tanto monofásicos como trifásicos. El diseño incluye un interruptor de corriente alterna de disparo automático, seguidores MPPT, monitor, contador S0 y muchas otras opciones en el equipamiento básico. Todo esto hace posible integrar el inversor en un sistema de 'hogar inteligente'.
Gracias a la alta calidad del material de la carcasa, el convertidor se instala tanto en exteriores como en interiores. El ensamblaje se realiza en Europa, por lo que la calidad cumple con los estándares europeos. La garantía del fabricante es de 5 años.
Inversores ABi-Solar de Taiwán
Estos inversores, fabricados en Taiwán, están representados en nuestro mercado por la serie de convertidores autónomos SL/SLP, inversores híbridos autónomos de red (HTP) y la línea de híbridos HT.
Los convertidores autónomos están equipados con controladores de carga de paneles solares. Este equipo tiene una triple funcionalidad: funciona como inversor, controlador y cargador.
El diseño incluye una pantalla de cristal líquido que permite controlar los parámetros principales del sistema solar. La eficiencia de los inversores SL/SLP es de aproximadamente el 93%. En los modelos SLP hay protección contra el polvo.
A la opción económica pertenece el inversor de la nueva serie ABi-Solar HTP. Funciona solo con batería. La serie HT goza de especial popularidad, que incluye inversores híbridos monofásicos y trifásicos, destacándose por su excelente calidad de ensamblaje.
Los convertidores SL0912 y SL1524 también son económicos. Funcionan en 2 modos: como SAI doméstico y con paneles solares. Tienen 2 modos de mantenimiento de voltaje: de 180 a 260 V y de 100 a 300 V.
El segundo modo permite aumentar el tiempo de funcionamiento de las baterías al usarlas menos, pero solo puede alimentar equipos que no sean muy sensibles a la calidad de la electricidad.
Los inversores ABi-Solar permiten aumentar el rango de temperatura de funcionamiento de las baterías y automatizar el proceso de carga-descarga.
Inversores de red de la empresa GoodWE
Esta empresa china fabrica inversores de red de diferentes potencias y los suministra al mercado a un precio bajo. El inversor incluye un programa especial que permite calcular el sistema solar teniendo en cuenta la orientación de los paneles solares con respecto a los puntos cardinales y otros puntos de referencia.
Existe la posibilidad de monitorear el funcionamiento del convertidor a través de una tableta o un teléfono inteligente, pero primero será necesario instalar una aplicación especialmente diseñada para ello basada en el sistema operativo Android.
Conclusiones y video útil sobre el tema
Aquí el gerente de la empresa vendedora explica los principios para elegir un inversor:
En este video se aborda la cuestión de la conexión del inversor:
El inversor de red fotovoltaico, como parte integral del sistema solar, permite obtener total independencia del suministro eléctrico centralizado y del aumento de los precios de los portadores de energía.
Los «sistemas inteligentes», que incluyen el convertidor de red, hacen que el proceso de consumo de energía sea accesible, confiable y controlable. Al mismo tiempo, no se altera en absoluto el confort en el hogar.
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La ley del equilibrio en acción. Para obtener energía gratuita, el equipo cuesta increíblemente caro. Esto incluye tanto los fotoelementos como los inversores y las baterías. También hay que tener en cuenta su corta vida útil. Pero, sin embargo, poco a poco pasaremos a las fuentes renovables – simplemente no nos quedará otra opción. De los inversores, elegiría los productos de la empresa Conext. Por su durabilidad.
Con el desarrollo de la tecnología, el precio bajará. Además, en algunos países existen subsidios para la compra de fuentes alternativas de energía ecológica. En Rusia, esto solo se está discutiendo por ahora.
Buenos días. Estamos pensando instalar paneles en casa y no podemos decidirnos con la elección. He leído aquí sobre Huawei, y también conocidos lo recomiendan. Pero no confiamos mucho en esa empresa, los teléfonos de su marca siempre se estropeaban (entiendo que quizá no sea una comparación del todo correcta, pero aún así). ¿Son realmente tan buenos en este nicho? Agradeceré cualquier respuesta.