Inversor, convertidor Funcionamiento y papel que desempeña el inversor en las instalaciones solares fotovoltaicas Forma parte del Contenido de aula solar fotovoltaica
Inversor. De corriente continua a corriente alterna
Como hemos visto con anterioridad, la tensión que proporcionan los paneles fotovoltáicos y las baterías es tensión continua, pero según las aplicaciones para las que se construyen las instalaciones solares, se puede requerir que la energía eléctrica proporcionada sea en forma de corriente alterna. Para esto está el inversor.Este aparato provoca por medios electrónicos unas variaciones periódicas de valor en la tensión continua que recibe de los paneles FV, haciéndola parecer sinusoidal a “ojos” de los receptores que alimenta (pero nunca senoidal pura sino senoidal modificada, que es como se le suele llamar ).
Características importantes de un inversor
La consecución de esta corriente aparentemente alterna no es fácil por numerosos motivos y, por tanto, podemos decir que este componente de la instalación es de mayor calidad cuanto más senoidal sea la onda de valores de tensión que ofrece en sus bornes de salida, sin olvidarnos de su robustez eléctrica, precisión, seguridad, etc.En el mercado existen muchísimos modelos con cualidades interesantísimas que explicaremos más adelante además de las ya mencionadas, pero entre ellas hay dos especialmente importantes: La capacidad de distinguir en un brevísimo espacio de tiempo entre picos de corriente producidos por consumo o producidos por cortocircuito. El mantenimiento de todas sus prestaciones, tanto si trabaja a su potencia nominal, como alimentando cargas inferiores; es decir, si en un catálogo vemos que un determinado modelo tiene una potencia nominal de 100 w, nos debemos preguntar … ?mantiene igualmente todas sus cualidades trabajando con una carga de 1w como trabajando con una carga de 100w¿ La respusta del fabricante para esta pregunta es proporcionar una cifra que nos dice que la zona óptima de trabajo de su inversor es el 60, 70, 80% de su potencia nominal, lo cual nos ha de orientar en la elección.
Funciones del inversor DC AC
El cuadro esquemático de arriba prescinde de las particularidades de la corriente alterna y trata de explicar de forma muy simplificada el trabajo de un inversor. Extraigamos algunas conclusiones. Todos los que leéis estas páginas tenéis suficientes conocimientos de física como para saber que el inversor no proporciona más energía de la que recibe, pero para los recién iniciados diremos que, mirando el esquema de arriba, vemos que el producto V x I de la entrada ( corriente continua ) es igual al producto V x I de la salida en alterna. La tensión de salida ha aumentado considerablemente, pero esto no hace sino mantener la potencia soportada pero con una intensidad de corriente menor.
La carga que soportan es la misma para el inversor 1 y para el 2, y la potencia nominal también lo es; sin embargo, la forma de onda es distinta, siendo la del convertidor 2 mucho más parecida a la ondulación sinusoidal y por tanto la más válida. Esto quiere decir que son características totalmente independientes; la onda que sea capaz de reproducir no depende de la potencia para la que esté diseñado. Ambos convertidores están trabajando al 66% ( zona óptima de muchos modelos del mercado ) de su potencia nominal, es decir, podrían soportar una carga de hasta 150w pero tanto el 1 como el 2 tienen conectado un receptor de 100w.
Rendimiento del inversor
Por último y como muchos habréis sospechado, este componente es en sí mismo una carga más para el generador. Esto es otra de las cuestiones a tener en cuenta a la hora del cálculo de la superficie de captación.Para minimizar el coste energético de convertir la tensión continua en alterna, deberemos seleccionar un modelo cuya zona óptima de trabajo coincida en watios con el resultado de simultaneidad de la carga esperada, es decir, suponiendo que en el aparato DC/AC nº 1 del gráfico de arriba hubiera conectadas tres lámparas de 50w cada una, con sus correspondientes interruptores, podríamos conectar el interruptor de las tres y el inversor nº 1 estaría trabajando a su potencia nominal, pero con una eficiencia baja y por tanto provocando un porcentaje alto de pérdidas de energía entregada en relación a la que recibe y esto obligaría a recalcular el tamaño del generador ( superficie de captación ).
Si nuestros cálculos de simultaneidad dicen que solo una lámpara de 50w estará encendida en la mayoría de las ocasiones, estaremos en un caso similar, pero ahora por trabajar con una carga muy inferior a su potencia nominal. Por último, si el cálculo de simultaneidad dice que serán dos lámparas las que estarán encendidas en la mayoría de las ocasiones, tendríamos conectada una carga de 100w, que coincide con el % óptimo de la potencia nominal del encargado de suministrar corriente alterna del ejemplo propuesto; aprox el 66%.
Si esta es la cifra que propone el fabricante como punto óptimo de funcionamiento, este inversor estará entregando la mayor parte de la energía que recibe, por lo que el sobredimensionado en la superficie de captación por contar con este aparato en nuestra instalación, será mínimo.
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