¿QUÉ ES UN INVERSOR FOTOVOLTAICO? POR: LEONARDO JAVIER SIERRA TAMARA INSTRUCTOR SENA.

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1 ¿QUÉ ES UN INVERSOR FOTOVOLTAICO? POR: LEONARDO JAVIER SIERRA TAMARA INSTRUCTOR SENA.

2 INVERSOR DC-AC: Dentro de una instalación solar fotovoltaica (ISFTV), el inversor es el aparato encargado de convertir la corriente continua generada por la instalación, en corriente alterna (c.a.) igual a la de la red eléctrica,corriente alterna a 110/ 220VAC de valor eficaz de tensión y 60Hz (hertzios) de frecuencia. De esta forma podemos utilizar la energía generada para conectar los receptores habituales en c.a. como lámparas, tv, electrodomésticos, etc.

3 El inversor es un elemento imprescindible en las instalaciones conectadas a la red eléctrica y en la mayoría de las instalaciones autónomas

4 Una instalación solar fotovoltaica (ISFTV) produce energía eléctrica en forma de corriente que se puede utilizar para aportar energía a la red eléctrica o para alimentar un sistema autónomo, como por ejemplo una vivienda aislada. Si la ISFTV se va utilizar para conectarla a la red de distribución eléctrica hay que convertir la corriente continua generada por los paneles solares, también llamados "generador", en corriente alterna a la tensión de 120V en monofásica, 220 Bifasica o 440V en trifásica y a 60Hz (hertzios) de frecuencia, ya que son las corrientes, tensiones y frecuencias que utilizan las compañías eléctricas para distribuir la energía eléctrica.paneles solaresgenerador Si la ISFTV se pretende usar para un sistema autónomo (consumo propio), y donde se utilizará la energía generada solo para los receptores eléctricos más comunes como lámparas, televisión, etc. se pueden utilizar receptores que funcionen con corriente continua y no necesitaríamos un inversor, pero lo más habitual es utilizar estos receptores en corriente alterna porque son mucho más baratos que los mismos receptores trabajando en corriente contínua. Por este motívo, las instalaciones autónomas llevan la mayoría también inversor fotovoltaico.

5 Por otro lado, las tensiones que se utilizan en corriente continua en los ISFTV suelen ser de 12V o 24V limitando su uso a sistemas de poca potencia porque, ya que para tener mucha potencia con esas tensiones tan bajas, las intensidades deberían ser muy grandes y los conductores que tendríamos que utilizar serían de secciones excesivas y muy caros. Recuerda Potencia = V x I; si la tensión (V) es muy pequeña (12V o 24V) para conseguir grandes potencias debemos tener intensidades (I) muy grandes, lo que implica conductores de mucha sección (muy gruesos) y caros. De forma general, podemos decir que para potencias superiores a 1kw es imprescindible disponer de un sistema que convierta la corriente continua generada en las ISFTV en corriente alterna para su consumo y con los parámetros adecuados de tensión y frecuencia. Este aparato es el llamado "Inversor Fotovoltaico " o "Inversor Solar"

6 INVERSORES PARA SISTEMAS FOTOVOLTAICOS AUTÓNOMOS: Pueden ser conectados a la salida del regulador de carga solar o en bornes del acumulador o baterias. Normalmente suele ir a la salida de las baterías.regulador de carga solarbaterias Existen inversores que llevan incorporado el regulador, además los inversores si los conectamos a la batería no hay problema porque llevan protección contra exceso de descarga de la batería como el regulador para la profundidad de descarga deseada (DOD). ¡¡¡OJO muy importante!!! Colocar siempre unos fusibles de protección entre la batería y el inversorpara proteger el inversor en caso de sobreintensidad. Mejor que se quemen los fusibles que no el inversor que es mucho más caro. Otra alternativa, cada vez más usada en instalaciones con mucha potencia, es utilizar un inversor que lleva incorporado el regulador dentro de el. Esta alternativa reducirá gastos en cableado y pérdidas en el sistema, además de ahorrar en espacio.

7 INVERSORES PARA SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS A LA RED: Van conectados directamente a los paneles solares fotovoltaicos, también llamados generador fotovoltaico. El contador mide la energía enviada a la red. Estos inversores pueden tener salida monofásica o trifásica, depende de la red a la que se conecten. Es necesario que dispongan de un seguidor del punto de máxima potencia (MPP). Un MPP es un adaptador eléctrico que hace trabajar al generador (paneles) en la zona de la curva característica de los paneles donde entregan la máxima potencia, independientemente de la carga conectada al generador.an conectados directamente a los paneles solares fotovoltaicos, también llamados generador fotovoltaico. El contador mide la energía enviada a la red. Estos inversores pueden tener salida monofásica o trifásica, depende de la red a la que se conecten. Es necesario que dispongan de un seguidor del punto de máxima potencia (MPP). Un MPP es un adaptador eléctrico que hace trabajar al generador (paneles) en la zona de la curva característica de los paneles donde entregan la máxima potencia, independientemente de la carga conectada al generador.paneles solares fotovoltaicos Según el RD 1699/2011, para aquellos inversores o suma de inversores cuya potencia nominal sea menor o igual a 5kW, la conexión a red debe ser monofásica, mientras que si excede los 5kW de potencia nominal la conexión deberá ser trifásica.

8 La principal diferencia es que en las autónomas la energía se almacena y en las conectadas a la red se pone a disposición de los usuarios a través de la red eléctrica directamente según se produce.

9 CARACTERÍSTICAS DE UN INVERSOR FOTOVOLTAICO Eficiencia o rendimiento. Relación entre las potencias de salida y entrada del inversor. Tensión nominal (V). Tensión que debe aplicarse en bornes de entrada del inversor. Potencia nominal (VA). Potencia aparente que suministra el inversor de forma continuada. Se mide en VoltioAmperios (VA). Potencia activa (W). Potencia real que suministra el inversor teniendo en cuenta el desfase entre tensión y corriente. Se mide en vatios (w). Capacidad de sobrecarga. Capacidad del inversor para suministrar una potencia superior a la nominal y tiempo que puede mantener esa situación. Muy importante cuando algún receptor en el arranque necesita más potencia que una vez pasado un tiempo de su arranque, por ejemplo la mayoría de los motores. En estos casos el inversor tiene que aguantar esta sobrepotencia el tiempo que dure ya que en caso contrario se quemaría. Suele venir expresada como un porcentaje de la potencia nominal (10%, 20%, etc.). Factor de potencia. Cociente entre potencia activa y potencia aparente a la salida del inversor. En el caso ideal, donde no se producen pérdidas por corriente reactiva, su valor máximo es 1, es decir, estas condiciones son inmejorables para el suministro de corriente del inversor. Para saber mas: Factor de Potencia.Factor de Potencia

10 Autoconsumo. Es la potencia, en tanto por ciento, consumida por el inversor comparada con la potencia nominal de salida. Rizado de corriente. Pequeña variación que se produce sobre el valor de la onda de corriente alterna al rectificarse o invertir una señal de CC a CA. Forma de la Onda. Normalmente los inversores nos dan una onda sinusoidal de corriente alterna. Armónicos. Un armónico ideal es una frecuencia de onda múltiplo de la frecuencia fundamental. Tener en cuenta que, sólo a frecuencia fundamental, se produce potencia activa. Lo mejor es que la onda de salida resultante no tenga o tenga los mínimos contenidos en armónicos. Distorsión armónica. La distorsión armónica total o THD (Total Harmonic Distortion) es el parámetro que indica el porcentaje de contenido armónico de la onda de tensión de salida del inversor. Lo mejor es que sea lo más baja posible para que el inversor tenga un buen rendimiento.

11 TIPOS DE INVERSORES Los inversores de onda cuadrada son los más económicos. Se basan en una rectificación (chopear) muy simple de la onda de corriente continua de entrada, con muy poca modulación o filtrado. La onda resultante tiene un gran contenido en armónicos no deseados. La distorsión armónica total (THD) es bastante elevada, en torno al 40%, y su rendimiento es bajo, en torno al 50-60%. Los inversores de onda semi-senoidal o quasi-senoidal presentan una THD del 20% y sus rendimientos son mayores del 90%. Los inversores senoidales tienen un cuidadoso filtrado de la señal generada. En general son la mejor opción para la alimentación de cargas AC

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