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1.4. Inversores

 

 

Figura 1.16. Símbolo del inversor

Los sistemas fotovoltaicos generan en corriente continua y en la mayoría de las aplicaciones se requiere alimentar cargas de corriente alterna.

Es por lo tanto necesario disponer de un sistema de acondicionamiento de potencia que convierta la tensión en C.C. a C.A. A este dispositivo, como vimos anteriormente se le denomina inversor.

Para los sistemas fotovoltaicos distinguimos dos tipos de inversores según el tipo de instalación:

  • Inversor autónomo o inversor para instalación aislada de la red eléctrica (inversor aislado): Está diseñado para generar tensión en corriente alterna de manera independiente. Se utiliza para alimentar cargas en corriente alterna que no están conectadas a la red eléctrica.
  • Inversor conectado a red: Se utiliza para inyectar energía eléctrica a la red eléctrica. Necesita detectar la señal en tensión y frecuencia de la red eléctrica para funcionar. Se conecta directamente al conjunto de paneles.

El inversor conectado a red genera una corriente de salida senoidal en fase con la tensión de red. Por otro lado, los inversores aislados generan una tensión que no necesariamente es una senoidal pura. Existe un gran número de cargas en corriente alterna que no requieren ser alimentadas por una tensión senoidal pura.

A la hora de seleccionar un inversor para una aplicación específica, es necesario estudiar en detalle las características de las distintas opciones comerciales existentes.

Los principales parámetros comunes para ambos tipos de inversores (aislados y conectados a red) se enlistan a continuación:

 

Tensión de entrada (rango) Indica el rango de valores de tensión continua procedente del subsistema de captación en el cual el inversor puede operar.
Tensión de seguimiento de potencia máxima (rango)
 Indica el rango de valores de la tensión de los módulos fotovoltaicos en donde el inversor puede realizar el seguimiento del punto de potencia máxima y, por tanto, optimizar su producción. Esta opción normalmente no está disponible en los inversores aislados.
Tensión de salida
Indica la tensión nominal de salida que entrega el dispositivo.
Corriente máxima
Representa la máxima corriente procedente del conjunto de paneles que el inversor puede admitir.
Potencia nominal Representa la potencia nominal que puede entregar el sistema.
Potencia máxima Indica la máxima potencia que puede entregar el sistema en un instante.
Eficiencia máxima Representa la máxima eficiencia de conversión que tiene el inversor. Este valor solamente se da en unas condiciones de carga y tensión concretas; durante su operación, el inversor no necesariamente funciona bajo la eficiencia máxima.

Distorsión armónica

Es un indicador que muestra la proximidad de la onda de generación a la forma senoidal. Esta calidad de la onda se mide mediante la tasa de distorsión armónica global (THD) que se expresa en porcentaje.

La distorsión armónica representa la razón entre la potencia de ls armónicos y la potencia funcdamental. Se quieren evitar valores de distorsiones armónicas muy elevadas. La distorsión armónica ideal es de un 0%; esto quiere devir que no se están generando ningún tipo de armónicos.
Elementos de seguridad

Estos inversores suelen incluir

  • Protección contra cortocircuitos
  • Protección contra sobretensiones
  • Protección contra inversión de la polaridad
  • Protección por Tensión y Frecuencia de red fuera de rango
Elementos adicionales
  • Elementos de despliegue de información. Es siempre útil, sobretodo a la hora de dar mantenimiento al inversor, que éste cuente con algún elemento visual que permita determinar su estado. Estos elementos pueden ser luces indicadoras, pantallas, señales de alarma, etc.
  • Sistema de programación y ajuste: Algunos inversores incluyen un pequeño panel de control que permite ajustar algunos parámetros. Recientemente también es posible encontrar inversores que permiten una configuración remota, ya sea por medios inalámbricos o por red de datos. Este tipo de funcionalidad facilita la operación y mantenimiento del inversor.
  • Sistema de medición y almacenamiento de datos: Existen inversores, sobretodo aquellos conectados a la red, que integran un sistema de medición de energía. Estas mediciones pueden ser enviadas a un servidor remoto o ser almacenadas en una memoria interna. Esta monitorización permite determinar el desempeño y el estado de la planta fotovoltaica.