Los inversores fotovoltaicos son elementos fundamentales en la generación y transformación de energía solar. Estos son responsables de convertir la corriente continua (DC) generada por los paneles solares en corriente alterna (AC), que puede ser utilizada por hogares y negocios.
Sin embargo, elegir el inversor PV adecuado para tu sistema solar puede ser una tarea difícil debido a la cantidad de opciones disponibles en el mercado. Es por eso que esta guía definitiva está aquí para ayudarte.
En esta guía, explicaremos todo lo que necesitas saber sobre los inversores fotovoltaicos: cómo funcionan, los diferentes tipos disponibles y los factores que debes considerar al elegir el mejor para tu instalación solar. Al final de esta guía, tendrás toda la información que necesitas para tomar una decisión informada y elegir el inversor PV adecuado para tu sistema solar.
¿Qué es y cómo funciona un inversor solar?
Los inversores fotovoltaicos son dispositivos que transforman la corriente continua generada en los paneles fotovoltaicos en corriente alterna. De esta forma, la energía capturada en los paneles se modifica para adaptarse a los parámetros eléctricos precisos que requieren los dispositivos de consumo eléctrico. A su vez esto sirve en caso que se desee ingresar energía proveniente de las placas solares a la red de distribución eléctrica y/o baterías de almacenamiento.
Existen modelos que además optimizan el rendimiento de la instalación y funcionan como mecanismos de control ante desvíos o fallas en los módulos. Por ejemplo, existen inversores que monitorean la producción de energía solar y controlan la cantidad de energía que se envía a la red eléctrica.
Cuando la energía solar se genera, se envía a través de cables a un inversor fotovoltaico. En el caso de haber más energía solar de la que el hogar necesita en ese momento, el inversor envía la energía extra a la red eléctrica. Si hay menos energía solar de la que se necesita, el inversor toma energía de la red eléctrica para asegurarse de que los hogares y negocios tengan suficiente energía.
¿Por qué es necesario colocar un inversor en tu instalación de placas solares?
Los inversores fotovoltaicos son esenciales en cualquier sistema de paneles solares. Sin ellos, la energía solar generada por los paneles solares no se podría utilizar para alimentar hogares y negocios. Además, los inversores también son responsables de monitorear la producción de energía solar y controlar la cantidad de energía que se envía a la red eléctrica. Esto es importante porque ayuda a garantizar que los hogares y negocios tengan suficiente energía en todo momento.
La diferencia fundamental entre los inversores solares y los inversores convencionales es que los inversores solares están diseñados para operar y controlar la generación eléctrica fluctuante de los paneles solares. A su vez, cuentan con protecciones especiales para el arreglo fotovoltaico.
Clasificación de los inversores
Existen una amplia gama de inversores solares, en forma esquemática se los puede clasificar según:
- Potencia:
- Baja potencia (1 a 5kW): suelen ser utilizados en domicilios o instalaciones domésticas
- Media potencia (6 a 20 kW): son generalmente de uso comercial.
- Alta potencia (mayor a 20kW): utilizados para sistemas de generación.
- Número de fases:
- Inversores monofásicos
- Inversores trifásicos
- Configuración del sistema:
- Inversores centrales
- Inversores en cadena (simple o múltiple)
- Inversores modulares (micromodulares).
- Número de etapas:
- Una etapa
- Dos etapas
- Multietapas.
Tipos de inversores
Para realizar una adecuada elección de su próximo inversor solar primero es necesario analizar los distintos tipos de inversores del mercado. Estas se pueden categorizar en cinco tipos:
1. Inversor central
El inversor central es la configuración que adoptaron las primeras instalaciones fotovoltaicas. El arreglo fotovoltaico consiste en un conjunto de paneles solares conectados en serie que se conectan luego en paralelo para ajustarse a la potencia deseada.
La conexión a red se consigue mediante este tipo de inversor, el cual sigue una etapa de elevación de la tensión seguida de una etapa de inversión de la corriente.
Actualmente son los inversores más utilizados en el mercado. Suelen tener una vida útil del orden de los 10 años.
2. Inversor de cadena (o string inverter)
Conecta un conjunto de paneles solares (cadena) en serie a un inversor que convierte la energía producida por toda la cadena en corriente continua sumando la potencia de cada panel.
La potencia del inversor no debe superar la potencia nominal a la cual está diseñado para operar, la cual debe ser menor que la potencia pico de la instalación.
Como desventaja, se destaca una reducción en la producción de energía en la cadena si un módulo fotovoltaico disminuye su rendimiento por algún problema operacional como sombras, suciedad, entre otras.
Suelen tener una vida útil del orden de los 10 años.
3. Inversores híbridos
Los inversores híbridos son útiles en el caso de no solamente abastecerse únicamente con energía solar sino que también desee disponer de alimentación de red.
Un inversor de este tipo puede obtener energía de los paneles solares y de la red eléctrica para cargar las baterías de su sistema fotovoltaico. Cuando sus baterías se quedan sin la energía obtenida de los paneles solares, el inversor solar híbrido cambia automáticamente a la red eléctrica. Esta conmutación se realiza mediante una técnica muy versátil denominada acoplamiento de corriente continua.
4. Microinversores
También llamados inversor de célula/módulo, los microinversores son dispositivos pequeños que se conectan a cada módulo fotovoltaico.
La tecnología asociada actualmente permite que cada microinversor maximice la captación de energía realizando un seguimiento del MPP en los módulos a los que se encuentra vinculado.
Como ventajas se destaca que las ineficiencias y/o daños de cada panel no inciden en el conjunto fotovoltaico. Además, se puede controlar y monitorear el funcionamiento individual de cada panel. Si bien tienden a ser más caros que los inversores de cadena, su uso se está popularizando en instalaciones domiciliarias.
A su vez, al estar conectados individualmente en cada una de las placas solares, el módulo total no se ve afectado por la presencia de sombras. Esto representa una ventaja frente a los inversores de cadena, donde las sombras actúan como un cuello de botella que reducen la energía recibida por todo el módulo fotovoltaico.
Suelen tener una vida útil de hasta 30 años.
5. Optimizadores de potencia
Para una mayor eficiencia, se recomiendan los optimizadores de potencia, que son menos costosos que los microinversores. Estos se instalan en cada módulo y optimizan la corriente antes de enviarla a un inversor central.
De esta manera, se puede mejorar un inversor de cadena utilizando optimizadores de potencia, creando una especie de módulos fotovoltaicos inteligentes.
A continuación presentamos una tabla con un resumen de los 4 tipos de inversores analizados: centrales, de cadena, microinversores y optimizadores de potencia.
Cómo decidir qué tipo de inversor comprar para su hogar
Al elegir un inversor fotovoltaico para tu sistema solar, hay varios factores a considerar. Estos incluyen la potencia del inversor, la eficiencia del inversor, el tipo de inversor, el tamaño del sistema solar y el presupuesto.
- Potencia del inversor: Esto determina cuánta energía puede manejar el inversor y dependerá del tamaño de la instalación de placas solares.
- Eficiencia del inversor: Mientras más eficiente sea el sistema, más energía solar podrá convertir en energía utilizable.
- Presupuesto: Tanto la potencia como la eficiencia del inversor afectarán el precio del mismo, por lo cual es importante también que su compra se ajuste al valor del inversor a adquirir.
- Costos asociados de la instalación: Existen tipos de inversores cuya instalación resulta más compleja que en otros casos, con lo cual es importante considerar los costos de instalación asociados.
- Vida útil: Esto cambiará dependiendo del tipo de inversor que adquiera, y debe considerarse dentro del análisis de presupuesto.
Conclusiones
En resumen, los inversores fotovoltaicos son un componente esencial de cualquier sistema de paneles solares. Al elegir un inversor para tu sistema solar, es importante considerar la potencia del inversor, la eficiencia del inversor, el tipo de inversor, el tamaño del sistema solar y el presupuesto.
También es importante realizar un mantenimiento regular en los inversores y solucionar cualquier problema lo antes posible. El mantenimiento regular puede incluir la limpieza de los paneles solares, la inspección del cableado y la limpieza del inversor. Con tantos tipos de inversores en el mercado, es importante informarse cuidadosamente antes de tomar una decisión.
Referencias
Gruezo-Valencia, D.F. & Solis-Mora (2022), V.S., Inversores inteligentes de energía solar fotovoltaica, Pol.Con.
Universitat de Barcelona (2022), Análisis comparativo entre inversores y microinversores para la generación de energía solar fotovoltaica
