CÓMO INTERPRETAR CORRECTAMENTE UN INVERSOR SOLAR

El inversor solar es una parte vital del sistema solar, si los panales son el corazón del sistema el inversor es el cerebro. Este va a sincronizar y controlar el correcto funcionamiento del sistema solar escogido. Técnicamente, es el elemento activo que toma el voltaje DC desde los módulos solares y convierte en voltaje AC para poder conectar nuestras cargas. Es muy importante saber entender al inversor de energía solar y sus especificaciones.

En un primer vistazo a la hoja de datos del inversor solar, puede parecer algo confuso, pero poco a poco veremos que la hoja de datos del inversor solar no es tan mala.

Lo primero a verificar es la potencia del inversor en Watts de salida en AC. El resto de la primera página a menudo incluye una imagen del inversor y luego enumera las ventajas de este inversor fotovoltaico, p. flexibilidad de diseño, eficiencia del sistema y las funciones adicionales del inversor de energía solar.

DATOS DE ENTRADA

Veremos esto en detalle algunas características principales que debemos conocer de los inversores para poder seleccionar adecuadamente

1. Max Usable DC power ò Potencia Máxima en DC

DC significa corriente continua y se refiere al lado de entrada del inversor de energía solar. La potencia de DC máxima utilizable del inversor fotovoltaico solar se define como la entrada de potencia más alta , es la energía permitida para fluir desde los paneles fotovoltaicos conectados hacia el inversor de energía solar, cuando el factor de potencia es máximo (cos (φ) = 1).

NOTA; Cuanto mayor es este valor, mejor y más caro es el inversor de energía solar.

2. Max DC Voltage ò Tensión DC de entrada máxima

Este es el voltaje máximo permitido en el lado de DC del inversor fotovoltaico solar. Este voltaje nunca debe ser excedido. Si es así, el inversor de energía solar puede dañarse.

El valor del voltaje de entrada máximo aumenta a medida que disminuye la temperatura y determina cuántos paneles fotovoltaicos solares puede conectar en serie al inversor de energía solar.

NOTA; El número de voltaje de entrada máximo permitido es importante para verificar el sistema solar fotovoltaico.

3. Rated MPPT voltaje range ò Rango de voltaje MPPT Para entender esto debemos saber que es la técnica del Seguimiento de Punto de Potencia Máximo; todo panel solar posee curvas características que definen su comportamiento para las diferentes condiciones de operación. La potencia de un panel viene dado por el producto entre tensión (V) y corriente (A) de salida en el mismo instante. De todos los pares V – C posibles, existe sólo uno donde su producto es máximo. Este punto es conocido como punto de máxima potencia (Maximum Power Point), y es un valor que se modifica constantemente debido a que depende de variables como la radiación solar, la temperatura, entre otras.

Las técnicas de seguimiento del MPP se utilizan para maximizar la energía entregada por los sistemas fotovoltaicos. En general, dicho seguimiento se realiza utilizando un conversor continua-continua (DC/DC - Direct Current/Direct Current), el cual es controlado mediante una señal modulada en ancho de pulso (PWM – Pulse-Width Modulation). De esta manera se modifica la corriente extraída del panel y, por lo tanto, su potencia. Esta característica de carga es la conocida como punto de potencia máxima (MPP) y MPPT es el proceso de encontrar este punto y mantener la característica de carga allí.

El inversor puede controlar el seguimiento de MPP dentro de este rango de voltaje. En otras palabras, el inversor busca el voltaje óptimo para el generador fotovoltaico dentro de este rango de voltaje para que el generador fotovoltaico produzca la máxima potencia de salida. NOTA; Un buen inversor de energía solar tiene un amplio rango de voltaje MPPT.

4. MPPT Operating Voltage range ò Rango de voltaje de operación MPPT

Este es el rango de voltaje en el que el inversor de energía solar puede maximizar la extracción de energía del sistema fotovoltaico solar utilizando una técnica llamada Seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT).

NOTA; Un buen inversor de energía solar tiene un amplio rango de operación MPPT.

5. Min DC Voltage / Star Voltage ò Tensión mínima de DC (entrada) / Voltaje de inicio

El voltaje de entrada mínimo es el voltaje que debe alcanzar el inversor de energía solar para poder encontrar el punto de máxima potencia (MPP) del generador fotovoltaico.

El voltaje de entrada de inicio del inversor de energía solar es el voltaje mínimo al que el inversor comienza a extraer energía del generador fotovoltaico.

NOTA; Cuanto más pequeños sean estos dos números, mejor será el inversor de energía solar.

6. Number of MPP trackers Inputs ò Número de entradas de rastreador MPP

A depender de del tipo de inversor puede tener uno o dos rastreadores MPP, en dos entradas A y B. Hay un rastreador MPP para cada entrada.

NOTA; Cuantos más seguidores MPP haya, más caro será el inversor de energía solar.

7. Max Input Current / per MPP tracker input ò Corriente de entrada máxima / por entrada de rastreador MPP

En este caso, la corriente de entrada máxima, que fluye a través del lado de DC del inversor fotovoltaico solar, no debe exceder el valor de corriente de 66 Amper.

Además, la corriente de entrada máxima por entrada de rastreador MPP no puede exceder el valor actual de 33 Amper.

DATOS DE SALIDA

Veremos esto en detalle algunas características principales que debemos conocer de los inversores para poder seleccionar adecuadamente

1. AC Nominal Power ò AC (salida) potencia nominal

AC significa corriente alterna y se refiere al lado de salida del inversor de energía solar. La potencia nominal de AC del inversor de energía solar (15000 vatios) se define como la salida especificada para el inversor cuando está en funcionamiento continuo.

NOTA; Cuanto mayor sea este valor, mejor y más caro será el inversor de energía solar.

2. Max. AC apparent power ò Máxima potencia aparente de AC

La potencia aparente máxima de AC del inversor solar fotovoltaico. La potencia aparente consta de dos partes:

Una parte utilizable llamada poder real, y una parte que no genera trabajo que es la llamada potencia reactiva.

El factor de potencia cos (φ) describe la relación cuantitativa de la potencia real utilizada a la potencia aparente (total) en el circuito.

Cos (φ) = 1 significa que solo fluye potencia real a la carga.

NOTA; Muchos fabricantes pintan la potencia nominal como la Parente iguales, sin embargo en la vida real esto no es así, ya que siempre hay un desfase entre estas dos potencias

3. Output phases / line connections ò Fases de salida / conexiones de línea

Aquí nos indica si el sistema tiene salida a cuantas fases, y esto va depnder del tipo de sistema o carga al que nos vayamos a conectar. Puede ser monofasido (L+ N + PE), Bifasico (L1 + L2 + N + PE) o trifásico ( L1+L2+L3+N+PE)

4. AC nominal voltaje range ò Tensión nominal de AC

Es la tensión de salida a la cual voy a distribuir energía, puede ser 110, 220 o 480; a depender del número de fases y requerimientos de la aplicación. La configuración en este ejemplo es un sistema en estrella de 480/277 voltios. Los 480 voltios suelen ser para motores y algunos electrodomésticos, y los 277 voltios se utilizan para electrodomésticos estándar. El Wye (o "estrella") es un tipo de configuración trifásica.

5. AC voltaje range ò Rango de voltaje de CA

Este es el rango de voltajes de alterna hasta los que puede funcionar el inversor solar.

NOTA; Un buen inversor de energía solar tiene un amplio rango de voltaje de CA.

6. Nominal Frequency ò Frecuencia nominal de la red de CA

La frecuencia de la red de AC es la frecuencia nominal de las oscilaciones de la corriente alterna en una red de servicios públicos transmitida desde el inversor de energía solar al usuario final. Puede variar de acuerdo con los estándares específicos de cada país (50 o 60 hz).

La frecuencia nominal de la red a la salida del inversor fotovoltaico solar, esto va depender de la región o país, para este caso vemos es de 60 Hz (frecuencia de Ecuador).

NOTA; es muy importante saber este dato de tu red local o carga a conectar, ya que si el inversor no esta en la misma red no va a poder operar como es debido

7. Rated AC grid frequency ò Rango de Frecuencia de la red

El rango de frecuencia de AC admisible en la salida de este inversor de energía solar está entre 44 y 65 Hz.

NOTA; Un buen inversor de energía solar tiene un amplio rango de frecuencia de CA.

8. Max output current ò Corriente de salida máxima

Es la corriente de AC máxima que puede suministrar el inversor.

9. Power Factor at rated power / adjustable displacement ò Factor de potencia a potencia nominal / desplazamiento ajustable

El factor de potencia cos (φ) se da como un valor numérico entre 0 y 1, describe la relación cuantitativa de la potencia real utilizada a la potencia aparente (total) en el circuito.

Se relaciona con la diferencia de ángulo de fase (ya sea adelanto o atraso) del voltaje y la corriente que viaja a través del circuito. Cos (φ) = 1 significa que solo fluye potencia real a la carga.

NOTA; El inversor de energía solar debe cumplir con los requisitos del operador de la red de acuerdo con el factor de potencia y la potencia reactiva.

10. Harmonics ò Distorsión armónica total (THD, armónicos)

La distorsión armónica total (THD) se define como la relación entre la suma de la potencia de todos los armónicos de la señal y la potencia de la frecuencia fundamental.

NOTA; Cuanto más bajo sea el THD, mejor

CONCLUSIÒN

Se debe tener en cuenta que el inversor de un sistema solar funciona de manera óptima dentro de una "ventana" operativa predeterminada (generalmente establecida en las especificaciones del inversor). A medida que la entrada de energía de los paneles solares del sistema sube y baja, la capacidad del inversor para convertirlo eficientemente de electricidad de DC a electricidad de AC difiere. Siempre que la entrada de los paneles se encuentre dentro del rango de la ventana, se puede considerar que el inversor funciona de manera óptima.

Es importante siempre realizar un estudio previo dimensionando el sistema con un instalador especializado y con experiencia. Tomando en cuenta la carga requerida, a las condiciones ambientales y de la red eléctrica, para una vez dimensionado los módulos fotovoltaicos elegir el inversor que se adapte a nuestras necesidades

REFRENCIAS

· POWER FROM SUNLIGHT. (2017, julio 7). Recuperado 5 de mayo de 2020, de https://www.powerfromsunlight.com/

· Solar Choice Staff . (2017, febrero 6). Sizing inverters to optimise solar panel system efficiency. Recuperado 5 de mayo de 2020, de https://www.solarchoice.net.au/blog/optimizing-solar-panel-system-efficiency-through-inverter-sizing

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