Inversor solar: todo lo que necesitas saber

Cuando hablamos de instalaciones fotovoltaicas, siempre ponemos el foco en las placas solares. Sin embargo, hay más elementos importantes, como el inversor solar. Y ésta es una pieza básica para que todo funcione adecuadamente en una instalación de autoconsumo solar. En el siguiente artículo resolveremos todas las dudas sobre qué son los inversores solares, para qué sirven, sus características y sus tipos.

¿Qué es un inversor solar?

Un inversor solar es el componente de la instalación fotovoltaica que se encarga de transformar la energía que generan los paneles solares, producida en forma de corriente continua, en corriente alterna que pueda ser usada por los aparatos eléctricos y electrodomésticos que tenemos en nuestra vivienda.

Este proceso hace que los inversores de placas solares sean un elemento fundamental, ya que la energía producida en forma de corriente continua no puede ser utilizada en las casas, ni verterse a la red eléctrica.

Funciones de los inversores solares

Además del cometido ya mencionado, de transformar la energía de corriente continua a corriente alterna, los inversores de placas solares tienen otras funciones adicionales.

• Servir de protección a la instalación. En caso de incidencia, fallo en el sistema o cortocircuito, los inversores solares deben paralizar la producción de energía.
• Optimizar la producción de electricidad. Maximizar la producción en función de la situación solar o la necesidad de energía que tengamos.
• Sincronizarse con la red eléctrica o las baterías. Para que la instalación de placas solares funcione perfectamente y tengamos la energía más conveniente de las distintas fuentes.
• Monitorización. Recoger y ofrecer información útil, como un seguimiento de la energía generada por los paneles solares y su rendimiento, que nos permitirá detectar rápidamente si se está produciendo algún problema.

Características del inversor solar

En el momento de elegir el inversor solar para la instalación fotovoltaica, es fundamental valorar sus características técnicas.

• Temperatura del inversor solar. Es uno de los puntos más importantes a considerar, ya que el máximo de potencia y el tiempo en el que se puede entregar dependen de esta temperatura. A mayor paso de corriente, mayor temperatura tendremos.
• Tensión de funcionamiento. La tensión de trabajo de los inversores puede ser de 12v, 24v o 48v y, una vez fijada, no se puede modificar. Por lo que, en caso de querer modificar la tensión, se tendrá que cambiar el inversor.
• Tensión de entrada. Los inversores de baterías pueden asimilar un intervalo de tensión de entrada. Fuera de este rango, el inversor no funcionará. Cada inversor tiene un rango de entrada que es capaz de asimilar:
  • En inversor de 12v: entre 10,5v y 16v.
  • En inversor de 24v: entre los 21v y los 31v.
  • En inversor de 48v: entre los 41v y los 60v.
• Potencia de salida. La potencia de salida de los inversores puede variar dependiendo del consumo de la instalación. Se expresa en Voltios-Amperios (VA) o en vatios (W), y de esta potencia depende la cantidad de consumo que puede soportar el inversor.
  • En inversor de 12v: hasta 1200W.
  • En inversor de 24v: entre 2000W y 4000W.
  • En inversor de 48v: entre 4000W y 8000W.
• Pico de potencia máxima. Es la potencia de arranque que tienen las cargas más exigentes. Un buen inversor puede soportar hasta el doble de esa potencia de arranque.
• Consumo de standby. Es el consumo del inversor en sus niveles más bajos, aun cuando la vivienda no tenga consumo. A mayor potencia en el inversor, mayor será el consumo de standby.

Tipos de inversores solares

Existen varios tipos de inversor solar, que podemos clasificar en función de la naturaleza de nuestra instalación solar fotovoltaica.

• Según el tipo de onda
• Según la potencia instalada y la configuración eléctrica
• Según la finalidad o la aplicación de la instalación de placas solares

Según el tipo de onda

• Inversores de onda sinusoidal
  • Los inversores de onda senoidal pura son los que generan la misma onda que recibimos en el hogar, por lo que se adaptan siempre a los aparatos electrónicos domésticos que utilicen corriente alterna. Utilizando estos inversores, la vida de los aparatos electrónicos será más larga en comparación con los inversores de onda senoidal modificada.
• Inversores de onda senoidal modificada
  • Los inversores de onda senoidal modificada se adaptan mejor a aquellos aparatos que no dispongan de motores eléctricos y no funcionan bien con aparatos complejos. Por ello, pocos electrodomésticos actuales funcionan correctamente con un inversor de onda senoidal modificada, pero si sirve para sistemas más simples como los viejos televisores de tubo o los relojes digitales.

Según la configuración eléctrica de nuestra instalación solar

• Inversores monofásicos
  • Los inversores monofásicos se emplean en redes de tipo monofásico, con una única fase y una única corriente alterna. Su tensión normalizada se fija, aproximadamente, en los 230 voltios y su potencia soportada oscila entre los 2 y los 10 kw.
  • Este tipo de instalación es muy común en casi todas las casas, sobre todo para calefacción e iluminación.
  • Para saber si nuestra instalación es monofásica tenemos que comprobar en el cuadro eléctrico que los dispositivos son dobles.
• Inversores trifásicos
  • Los inversores trifásicos para paneles solares están formados por tres fases y tres diferentes corrientes alternas. Su tensión normalizada se fija entre 380 y 400 voltios y 50 Hz.
  • Este tipo de instalación es más habitual en grandes viviendas que disponen de servicios adicionales como piscinas, o bien en empresas e industrias donde las instalaciones fotovoltaicas son de medio y gran tamaño.
  • Para saber si nuestra instalación es trifásica, tenemos que comprobar en el cuadro eléctrico que los dispositivos son triples.

Según la finalidad o la aplicación del sistema fotovoltaico
CON CONEXIÓN A LA RED

• Nos permitirá verter excedentes de autoconsumo a la red eléctrica y obtener una compensación económica en forma de descuento en nuestra factura.
  • Diferenciamos cinco tipos de inversores eléctricos conectados a la red: inversores string, en cadena o centralizados, microinversor, inversor híbrido, optimizadores de potencia y módulos inteligentes.
    • Inversores string, en cadena o centralizados
      • Se instalan en tejados que no se ven perjudicados por las sombras. Son los más utilizados y económicos del mercado, y su mantenimiento es sencillo, sin restarnos tiempo ni suponer un coste adicional.
      • Estos inversores se conectan en serie o por cadenas, y con los módulos necesarios según la envergadura del proyecto. Hay inversores que aceptan varias cadenas, aunque los de menor potencia se pueden configurar con una única cadena. Esto quiere decir que la producción de energía que se ha generado por cada línea o cadena de paneles quedará limitada al panel que haya generado menos potencia de dicha cadena. Por ejemplo, si un panel es afectado por sombra, la potencia total de la cadena de paneles se reducirá hasta llegar a la potencia del panel que está siendo afectado por la sombra.
      • Estos paneles son perfectos para zonas geográficas donde la radiación solar se mantenga constante anualmente y los paneles solares no se vean afectados por la sombra.
    • Microinversor
      • En este modelo de microinversores solares, cada panel, de forma individual, contiene un inversor que puede transformar la energía de corriente continua a corriente alterna. De tal forma que, si un panel es afectado por la sombra, no perjudique al resto de paneles tal y como sucedía con los inversores string.
      • Este tipo de tecnología permitirá obtener un mayor rendimiento y eficiencia del sistema fotovoltaico al permitir que todos los paneles solares funcionen a su máxima potencia sin verse influidos por el rendimiento de los otros paneles.
      • Otra ventaja es la capacidad de ubicar los paneles en muchas partes distintas de los complejos diseños de los tejados, con diferentes ángulos e inclinaciones, por lo que su uso se ha hecho más habitual en las instalaciones de autoconsumo solar.
      • Su inconveniente respecto a otro tipo de inversores, es que tienen un precio más elevado, ya que se instalan varios inversores en cada instalación de paneles solares.
    • Inversor híbrido
      • Tiene la misma función que un inversor de string, pero además de transformar la energía de los paneles solares de corriente continua a corriente alterna, permiten la carga y descarga de la energía en baterías para aquellos momentos en los que los paneles no están produciendo. Estos inversores se configuran para maximizar la vida útil de las baterías, que son el elemento más caro de una instalación de paneles solares. Intercala el uso de las baterías con el inversor. Cuando la batería tiene un nivel bajo, el inversor consumirá energía procedente de la red eléctrica externa, dotando de mucha versatilidad a la instalación solar.
      • Este sistema está diseñado para obtener la máxima autosuficiencia del sistema y el máximo ahorro energético posible. Sin embargo, al incluir baterías, su precio será superior al de otros sistemas.
      • Existen algunos inversores híbridos, conocidos como inteligentes, que son capaces de cargar las baterías con energía procedente de la red eléctrica cuando el precio de esta energía es bajo. Puede usarse cuando el sistema de paneles solares no pueda abastecer la demanda eléctrica de la vivienda o empresa.
    • Optimizadores de potencia
      • Las instalaciones con optimizadores de potencia son una mezcla entre los inversores de cadena y los micro inversores. Se sitúan en la parte trasera de las placas solares, como los micro inversores, pero no se transforma la energía directamente desde los módulos, si no que se envía a un inversor centralizado como ocurre con los inversores en cadena.
      • Son más eficientes que los inversores en cadena, ya que los optimizadores de potencia intervienen sobre cada panel y no sobre el conjunto, localizando el punto donde se genere más potencia. De esta forma, si los paneles están afectados por la sombra, el optimizador de potencia sirve para reducir las posibles pérdidas que se producen en una instalación fotovoltaica.
      • Son más económicos que los micro inversores y su mantenimiento es mucho menor, además mejoran la eficiencia de la instalación fotovoltaica gracias a la opción de monitorizar el rendimiento de cada uno de los módulos.
    • Módulos inteligentes
      • Son una versión mejorada de los optimizadores de potencia. Son módulos que van integrados en las placas solares, por lo que se reduce el coste de mantenimiento al disponer de una instalación más sencilla, siendo los módulos fácilmente desmontables y permitiendo mantener la instalación limpia o realizar algún cambio en caso de producirse algún error.
      • El disponer de estas ventajas respecto a otros sistemas, hace también que proporcionalmente, su precio sea superior.

SIN CONEXIÓN A LA RED O INSTALACIÓN AISLADA

• • • Son inversores que no están conectados a la red, por lo que es necesario disponer de una batería donde se puede almacenar la energía solar producida por los paneles. El inversor extrae la energía de la batería y la convierte de corriente continua a corriente alterna, permitiendo la autonomía al poner placas solares en casa.
      • Inversores aislados
        • Son inversores específicos para instalaciones aisladas de la red eléctrica, y son capaces de generar una red eléctrica propia de acuerdo a la normativa eléctrica. Su tensión normalizada se fija entre 230 y 400 voltios, y 50 Hz.
        • Algunos de estos inversores aislados no tienen incorporado el equipo de control de carga y descarga de las baterías, siendo éste un equipo independiente llamado regulador.
        • Los inversores de conexión aislada cubren las necesidades más variadas, ya que no sólo permiten obtener energía a través de una batería, si no que también pueden contar con entrada para generadores de gasolina, diésel u otros combustibles en caso de que las necesidades energéticas de la vivienda sean más altas de lo esperado.

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