Por qué necesita un inversor para su sistema de energía solar

Su sistema de energía solar requiere un inversor para convertir la electricidad de corriente continua (CC) recogida por sus paneles en corriente alterna (CA). Además, estos inversores cumplen otras múltiples funciones dentro de su hogar y también deben realizar cualquier tarea de mantenimiento necesaria.

El tamaño del inversor es un factor crítico a la hora de diseñar un sistema eficiente de energía solar más batería. Un inversor pequeño puede sufrir pérdidas de eficiencia durante la conversión de fuentes de alimentación de CC a CA, lo que se traduce en pérdidas de eficiencia durante el funcionamiento.

¿Qué es un inversor?

Los inversores convierten la electricidad de corriente continua (CC) en corriente alterna (CA). De este modo, los aparatos electrónicos pueden enchufarse directamente a las tomas que suministran corriente alterna en los hogares; a diferencia de la corriente continua, la alterna puede circular en ambos sentidos y, por tanto, debe canalizarse adecuadamente para que funcione con eficacia.

Un inversor funciona controlando un conjunto de interruptores a través de un microprocesador, con conmutaciones a una frecuencia mucho mayor que la de la mayoría de los electrodomésticos (50-60 hercios para la mayoría de los aparatos domésticos), con el fin de producir ondas casi sinusoidales con una distorsión armónica total (THD) inferior a 3%.

El índice de eficiencia de un inversor de potencia se calcula restando sus pérdidas de conmutación de la potencia total de entrada consumida y publicando esta cifra como potencia nominal de salida de CC o valor de eficiencia en euros.

Los inversores son un componente esencial de cualquier sistema de energía solar, ya que convierten la energía producida por los paneles solares en electricidad utilizable tanto en hogares como en empresas. Los inversores de "cadena" tradicionales conectan todos los paneles solares entre sí para ingerir toda su salida de CC simultáneamente; cada vez más personas optan por microinversores conectados directamente a paneles individuales para una generación más eficiente y energía de respaldo en caso de que la red se caiga; normalmente cuentan con protección de sensor de temperatura para proteger estos dispositivos contra el sobrecalentamiento.

Los inversores convierten la electricidad de corriente continua (CC) en electricidad de corriente alterna (CA).

En los sistemas solares, los inversores convierten la energía de CC de los paneles solares en electricidad de CA que pueden utilizar los electrodomésticos y aparatos electrónicos. También protegen los equipos domésticos y el cableado en caso de corte de suministro; evitan la transmisión de electricidad a líneas eléctricas externas durante los cortes de la red; y permiten generar créditos de energía neta (descuentos en la factura eléctrica por devolver el exceso de energía solar a la compañía eléctrica) cuando se está conectado a la red.

Los inversores funcionan encendiendo y apagando rápidamente un gran número de transistores (o semiconductores). Al abrirse y cerrarse cada par de transistores a intervalos diferentes, su corriente eléctrica aumenta y disminuye en consecuencia, creando lo que se conoce como una onda sinusoidal. La forma de onda resultante se asemeja a la de unas colinas ondulantes.

La electricidad de CC fluye en una sola dirección, mientras que la de CA alterna su flujo varias veces por segundo. Un inversor convierte la tensión continua (normalmente 12, 24 o 48 voltios) en la tensión alterna estándar de 120 o 240 voltios a 60 hercios.

Los inversores pueden almacenar la energía que convierten en baterías para situaciones de emergencia o picos de demanda. Además, los inversores también pueden utilizarse en sistemas de energías renovables para convertir la producción de turbinas eólicas o generadores hidroeléctricos en electricidad de CA utilizable por otros dispositivos del sistema.

Los inversores pueden almacenar electricidad en baterías.

Los paneles solares aprovechan la luz solar para liberar electrones de las obleas de silicio, creando una corriente eléctrica. Por desgracia, esta corriente continua no puede ser utilizada por la mayoría de los electrodomésticos, por lo que el sistema solar requiere un inversor que la convierta en corriente alterna utilizable en el hogar.

Los inversores desempeñan múltiples funciones que contribuyen al funcionamiento de su sistema solar. Por ejemplo, controlan la tensión de los paneles para establecer los niveles máximos de potencia de salida de los módulos, evitando así que las cadenas funcionen a niveles demasiado altos y disminuyendo la producción total de energía del sistema. Además, los inversores tienen funciones de protección contra fallos del sistema para detectar y apagar si algo va mal con los paneles o el cableado y apagar el sistema inmediatamente si algo funciona mal en cualquiera de los casos.

Los inversores inteligentes proporcionan otro nivel de comunicación con la red. Acoplados a sistemas solares conectados a la red, los inversores pueden detectar desviaciones de la frecuencia y la tensión respecto a los valores estándar y responder de diversas formas; algunos pueden soportar pequeñas interrupciones; si una desviación persiste demasiado tiempo, podrían incluso desconectarse de ella y apagarse por completo.

Otros inversores proporcionan potencia reactiva a la red cuando es necesario, ayudando a equilibrarla y simplificando el trabajo de las compañías eléctricas. Además, estos inversores devuelven a la red la energía solar sobrante, lo que permite ahorrar dinero mediante créditos de energía neta en la factura de la luz.

Los inversores pueden comunicarse con la red.

A medida que se generaliza el uso de la energía solar, ha aumentado exponencialmente la importancia de que los inversores se comuniquen con la red. Necesitan informar a ésta cuando su generación supera el consumo para poder obtener crédito. También deben ser capaces de cambiar la potencia según cambien otras generaciones y la demanda, un aspecto conocido como control automático de la generación en la red.

Los inversores prestan otros servicios a la red, como la respuesta de tensión y frecuencia. En una red, la tensión (la fuerza que empuja la carga eléctrica hacia adelante) y la corriente (flujo de partículas cargadas) fluctúan constantemente. Los inversores están equipados con funciones para sincronizar ambos en fase, lo que hace que su potencia sea más "real" para que la absorban los dispositivos conectados.

Del mismo modo, cuando se combinan con sistemas de energía solar, los inversores pueden ayudar a las baterías a responder a las fluctuaciones de la tensión de la red ajustando la salida cuando se producen picos o caídas de tensión, lo que ayuda a proteger las baterías y otros equipos de la red contra daños o averías.

Los inversores pueden conectarse a la red a través de equipos de comunicación integrados directamente en ellos o acoplados como accesorios, enviando información sobre su propia generación y uso de energía directamente a una pasarela de Internet o a un hardware de monitorización para que los propietarios, las empresas de servicios públicos y los sistemas de automatización de la red puedan hacer un seguimiento de todo lo que ocurre en su interior.