Inversores Solares

Funciones y tipos
Cuando se va a instalar un sistema fotovoltaico, algo muy importante que debemos tomar en cuenta aparte de los paneles solares, es el inversor, ya que como usualmente se dice, es el cerebro del sistema. Los inversores fotovoltaicos convierten la electricidad que generan los paneles solares para que puedan usarla los aparatos electrónicos y la iluminación que tenemos en casa. Un inversor tiene una garantía promedio de 5 años, aunque por un pequeño costo se puede extender a 10 años.

En esta sección podrás comprender mejor cómo funcionan los inversores, hablando particularmente de los inversores para sistemas fotovoltaicos de interconexión, y los diferentes tipos que puedes encontrar en el mercado.

¿Cómo funciona un inversor solar?

Cuando las placas fotovoltaicas captan la luz del sol, los electrones comienzan a moverse dentro de las células solares, lo que produce electricidad de corriente continua. Los circuitos dentro de las células fotovoltaicas llevan esa energía al inversor solar. Las casas utilizan electricidad de corriente alterna, es por eso que la energía producida por los paneles solares no se puede utilizar por sí misma, ya que es continua.
Cuando la energía se envía al inversor, este recibe la electricidad de corriente continua y la convierte en corriente alterna.

Es en ese momento cuando la electricidad solar puede alimentar los electrodomésticos y los aparatos electrónicos o, si estamos produciendo más electricidad de la que necesitamos, almacenarla en baterías o se vierte a la red eléctrica para que al periodo siguiente la utilicemos, de forma que tenemos un ahorro mayor a la hora de pagar nuestro recibo de luz.


Funciones principales de un inversor

Conversión de energía: El inversor solar fotovoltaico, como se mencionó anteriormente, convierte la electricidad de corriente continua en corriente alterna, que es la utilizada por todos los aparatos eléctricos convencionales.
Optimización de energía: Maximiza la generación de energía de las placas solares. Esto se hace a través de un algoritmo que el inversor tiene programado conocido como MPPT por sus siglas en inglés Maximum Power Point Tracker (Seguidor del punto máximo de potencia), dicho algoritmo regula el voltaje y la corriente que generan los módulos fotovoltaicos, para hacer le conversión de energía en el punto más óptimo. Conforme se tengan más MPPT’s en el sistema, se tendrá mayor eficiencia. Bajo este principio, se puede optimizar un sistema con inversores de múltiples MPPT’s, o bien, hacerlo a nivel modular ya sea con el uso microinversores o de optimizadores. 
Sincronización a la red eléctrica: A su vez, el inversor debe acoplarse a la señal que hay en la red eléctrica, por lo que el inversor esta constantemente midiendo los parámetros de dicha red para inyectar la energía eléctrica en función de esta información.
Protección: Los inversores cuentan con diferentes sistemas de protección, entre ellos destacan la protección anti-isla, con la cual se asegura que el inversor no genere electricidad si la red eléctrica se cae, y la protección contra falla de tierra para que el sistema sea seguro disminuyendo con esto el riesgo de que una persona reciba una descarga eléctrica por alguna falla en el sistema.
Seguimiento: Un inversor solar realiza un seguimiento de los rendimientos energéticos del sistema fotovoltaico, de la actividad eléctrica y de las señales, con lo cual es posible saber cuando surge un problema. Esta información se puede ver en el propio dispositivo o desde una ubicación remota si se implementa la tecnología de monitoreo adecuada y los servicios en línea.
Operación constante: Una instalación fotovoltaica está diseñada para generar energía a la intemperie y en diferentes condiciones climáticas. El inversor fotovoltaico desempeña una operación constante de manera muy eficiente.

Tipos de inversores solares

Todos los inversores solares tienen una misma función común: convertir la energía solar de corriente continua en energía de corriente alterna útil para nuestro hogar. Sin embargo, se puede hacer una clasificación de diferentes tipos de inversores dependiendo de su funcionamiento y tamaño:

Inversores String o de cadena:
La mayoría de los sistemas de energía solar de pequeña escala utilizan un inversor de cadena. En una instalación con este tipo de inversor, los paneles se conectan en serie para elevar el voltaje, dependiendo de la capacidad del inversor, se pueden hacer arreglos de una o varias series, también conocidas como cadenas (en España) o strings (en Estados Unidos), de ahí el nombre para especificar este tipo de inversor. Toda la energía producida se envía a un solo inversor, el cual la convierte para su uso general.
Los inversores de cadena son la opción de menor costo. También son de fácil mantenimiento, ya que generalmente se instalan en lugares accesibles.

Ideal para:
• Lugares con cubiertas "sin obstáculos" que reciben radiación consistentemente durante todo el día.
• Personas que buscan sistemas fotovoltaicos al menor costo.

Microinversores
Los microinversores son pequeños y su concepto fundamental es la conversión de energía a nivel modular, es decir, utilizar uno por panel solar, aunque actualmente existen microinversores duales y hasta para 4 paneles. Estos equipos en vez de concentrar la conversión de energía en un solo lugar, lo hacen de manera distribuida desde la propia cubierta.
Un sistema con microinversores suele ser más eficiente que uno con inversores string, ya que se potencializa la generación de cada panel individualmente. Las instalaciones de paneles solares que cuentan con este tipo de inversor siguen produciendo energía, incluso si uno o dos de los paneles del sistema tienen un rendimiento inferior debido a sombras, etc. Los microinversores también permiten supervisar el rendimiento de cada panel solar individualmente, lo que facilita la identificación de problemas de producción cuando sea necesario.

Ideal para:
• Instalación de paneles solares con diferentes orientaciones.
• Personas que desean maximizar la producción de energía solar en un espacio pequeño.
• Lugares que tienen cubiertas "complicadas" con chimeneas u otros objetos que pueden proyectar sombras.

Optimizadores de potencia

Se trata de una dispositivo que se instala en el panel solar para conectarse a un inversor de cadena.
Los optimizadores de potencia pueden considerarse como un término medio entre el uso de inversores de cadena y el uso de microinversores. Al igual que los microinversores, los optimizadores de potencia se encuentran en el tejado junto o integrado a los paneles solares individuales. Sin embargo, los sistemas con optimizadores de potencia siguen convirtiendo la energía de manera centralizada desde un solo inversor.
Los optimizadores, como su nombre lo dice, optimizan la generación de energía a nivel modular al igual que los microinversores, con la diferencia de que esta energía es trasladada en corriente directa hasta un inversor de cadena. De esta manera, una instalación de paneles solares con optimizadores de potencia es más eficiente que una que sólo usa un inversor de cadena. Generalmente son menos costosos que los microinversores, sobre todo cuando se trata de sistemas medianos (más de 20 módulos) y tienen la ventaja de monitorear el rendimiento de cada panel solar individualmente, además de reducir el efecto de las sombras en el rendimiento del sistema.

Ideal para:
• Instalaciones con problemas de sombreado.
• Instalaciones con espacios reducidos y que por lo tanto se desee maximizar el rendimiento del sistema.
• Instalaciones con diferentes orientaciones. 

¿Cómo seleccionar un inversor solar?

Cuando un sistema fotovoltaico es para uso residencial, hay distintos factores que necesitas considerar para tener una instalación exitosa:
1. Revisar la capacidad del inversor en función de la potencia que se desea instalar. Es importante revisar la hoja de especificaciones del inversor para asegurarse que la potencia a instalar en paneles fotovoltaicos no supere a lo recomendado por el fabricante del inversor, si este dato no se especifica, te recomendamos no superar por más del 25% la capacidad del inversor.
2. Se debe calcular el voltaje que generan las cadenas de los paneles conectados en serie, recordando que, con este tipo de conexión, el voltaje se suma.
3. Considerar también el coeficiente de temperatura para asegurar que durante los días más fríos el voltaje no supere la capacidad máxima del inversor, que generalmente es de 600V en este tipo de sistemas.
4. Revisar la corriente de corto circuito de los módulos para que no sobrepase la corriente máxima de entrada del inversor. Si se combina más de una serie se deberá calcular que la suma de la corriente de estas series no exceda la capacidad del inversor.
5. Debe tomarse en cuenta el voltaje en corriente alterna que tiene el sitio donde se va a realizar la instalación para prever y evitar que el inversor se desconecte de la red constantemente.

¿Cuál es la mejor opción para ti?

Después de entender cómo funcionan los inversores solares fotovoltaicos, debemos decidir qué tipo es mejor para nuestra instalación de auto consumo eléctrico. La elección depende de cuánto estemos dispuestos a invertir por un mejor rendimiento, y un ahorro en nuestra factura de luz.

En SDE México, somos la distribuidora mayorista de paneles solares. Contamos con especialistas solares de confianza para ayudarte a tomar tu decisión, guiándote en la evaluación de costos y beneficios de las diferentes opciones de inversores solares.

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