Clases de inversores de corriente

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Clases de inversores de corriente

Los “inversores“, también llamados “convertidores” o a veces “conversores” están construidos con circuitos electrónicos alimentados a tensión continua.

Reciben una corriente generada para adaptarse a la demandada sea parcial o total según su aplicación.

1. Antecedentes

Como ya mencionamos en nuestro documento anteriormente, los paneles fotovoltaicos y los bancos de batería, son componentes de un sistema de paneles solares fotovoltaicos. Los primeros (paneles) producen electricidad y los segudos (baterías) almacenan la corriente eléctrica continua (DC).

2.- ¿Protegidos?

Un inversor está protegido de sobrecargas y sobredescargas de la batería o banco de baterías, también de los cortocircuitos de entrada o ausencia de consumo quedándose en reposo con un mínimo de 1,5W de consumo a lo que se le conoce como “estado de stand-by. Nótese la mejor explicación en el video (arriba)

Casi siempre es necesario incluir un inversor en un sistema de instalación fotovoltaica (un inversor o varios dependiendo del tamaño de la matriz).

Tener en cuenta la inevitable pérdida de energía y disminución de rendimiento por este sistema de instalación para la inversión de corriente.

“Un inversor está conformado por transitores y tiristores que cortan muchas veces por segundo (50 ciclos por segundo) la corriente continua, produciendo impulsos para obtener la corriente alterna

3.- ¿Qué hace un inversor de corriente?

Un “inversor”, un “convertidor” o “rectificador” es el sistema que adapta la corriente generada en los módulos a las condiciones de consumo de diferentes cargas de consumo.

El Inversor es es el elemento que transforma la corriente continua en corriente alterna. (DC=>AC)

El Convertidor es el elemento que transforma la corriente alterna en corriente continua. (AC=>DC)

El Rectificador es el elemento que transforma la corriente continua en corriente continua. (CC=>CC)

En un Inversor toma electricidad de corriente continua (DC) y entrega en en forma de corriente alterna (AC) en la alimentación a los artefactos o equipos que trabajan solamente con cargas eléctricas de AC. Su función es alterar la tensión y característica de la intensidad que recibe convirtiéndola a la adecuada para los suministros necesarios. (No descuide la explicación en el video arriba).

Transforman la corriente continua (DC) proveniente de los paneles solares fotovoltaicos o baterías de 12, 24 ó 48V en corriente alterna (AC) de 110, 125, ó 220, 230 ó 240V usada por los equipos, artefactos o aparatos eléctricos habituales. (Artículo relacionado)

Obsérvese la diferencia entre “producen” o “generan” frente a “almacenan” o “depositan”. Los primeros pertenecen a los “paneles solares fotovoltaicos” y los segundos a las “baterías” o “banco de baterías”.

También se toma la corriente desde un campo de sistema fotovoltaico y enviarla directamente a una red convencional.

4.- Tipos de Inversores

Hay inversores de utilidad interactiva o independiente, es decir que no esta conectada con energía a la red destinadas para aplicaciones fuera de la red.

Inversores de acuerdo a las ondas eléctricas de transmisión:

Las oscilaciones de una onda electromagnética son periódicas y repetitivas. Por lo tanto, se caracterizan por una frecuencia. La proporción en la que la onda periódica se repite es su frecuencia. La distancia de un ciclo ocurriendo en el espacio se llama la longitud de onda. Los Inversores de acuerdo a las ondas son:

  •  De onda cuadrada.-Para la iluminación y motores pequeños, etc. Básicamente es un generador que hace oscilar a un transformador a 50 Hz, que hace pasar la tensión de una instalación primaria a un estado de tensión secundaria de 220 a 240V. La potencia de estos inversores no sobrepasan los 500 watt. Es lo mismo si se encuentra literatura como “onda rectangular”.  
  • De onda senoidal modificada.- Más caros y sofisticados. Genera muchos impulsos a frecuencia al rededor de 5 kHz- Se usan para potencias de 500 a 2,400 Watt. Es lo mismo si se encuentra con el nombre sinosoidal.
  • De onda senoidal o sinusoidal pura.-Son los más usados actualmente. Diseñados para producir las cargas eléctricas suministradas sin problemas a las impresoras láser, televisores de pantalla de plasma evitando las rayas molestosas a la vista. Son más costosas que los de onda modificada. Están controlados por microprocesadores lo que permiten obtener ondas senoidales sin límite de carga limitada. SON APTOS PARA TODO TIPO DE ARTEFACTO ELÉCTRICO. Estos inversores cuestan más que los anteriores. La potencia de estos Inversores oscilan de 2,500 a 4,500 Watt.

Vale la pena remarcar que los inversores para instalaciones a la red no sirven para uso en instalaciones aisladas y viceversa.

Para potencias elevadas se puede recurrir a equipos que requieran tensiones de entrada de hasta los 120V.

5.- Condiciones a tener en cuenta para adquirir un Inversor

(Adición a lo indicado en nuestro documento 1)

  1. Arranque automático.  Conectarse y desconectarse cuando exista una mayor o menor energía eléctrica una red.
  2. Su voltaje de salida debe ser estable.
  3. Potencia máxima, la más ajustada a la consumida por la instalación
  4. Tener una mínima distorsión de armónicos.
  5. Tener conocimiento de la tensión de entrada.
  6. Conocer su potencia nominal y también la “potencia pico” en los arranques. Los de onda cuadrada no aguantan muy bien las subidas.
  7. Resistir potencias pico como arrancar un motor sin que colapse el inversor.
  8. Buena eficiencia en la relación Potencia de Salida vs Potencia de Entrada.
  9. Forma de la onda conocida y precisa.
  10. Protector electrónico contra los cortocircuitos.
  11. Buen rango de temperatura de operación del inversor. Aguantar entre -5°C y 40°C buen comportamiento térmico.
  12. Señales luminosas necesarias para indicamos un posible cortocircuito.
  13. Sea posible a conectarse en paralelo con otros equipos por si se incremente la instalación.
  14. Carga conectada al inversor debe ser conocida.
  15. Todas las señalizaciones adecuadas y operativas.
  16. De alta Seguridad.  Tener todo lo necesario para evitar cortocircuito, sobrecarga, inversión en la polaridad, etc.

6.- Aplicaciones

 (Véase algunos Inversores de mayor uso actualmente) En pequeñas instalaciones fotovoltaicas de energía como en remolques o cabañas fuera de la red. Son de tamaño adecuando. Inversores de potencia comercial, inversores industriales, inversores de consumo de energía y convertidores de potencia para coches.

En su mayoría usan Inversores de Onda Cuadrada por su mayor rendimiento al tener pérdidas pequeñas gracias a l no existencia de filtros.

Tomar muy en cuenta su compensación para un mejor rendimiento. Es decir si contamos con un Inversor de 1800 W cuyo rendimiento es 90% debemos considerar una fuente (paneles) o almacén (batería) de donde tomar 2000 W de energía aproximadamente. Ahora si este mismo Inversor se utilice para 700 W (ejemplo) debemos considerar una fuente o almacén de 778 W como mínimo.

Algunos técnicos prefieren considerar para asegurar el trabajo del Inversor un rendimiento de apenas 70% .

7.- En general

Para los arranques de muchos aparatos o equipos se requieren Inversores de mayor rendimiento, hasta 5 veces más de corriente. Por ejemplo para encender un televisor de 80W  a colores es mejor utilizar un Inversor de 400W.

Algunos Inversores tienen su llamado “Soft-Satart” (pero cuestan más) dispositivo que permite emplear menos corriente para el arranque de aparatos.

El montaje debe ser estable con independencia de la potencia en cada instante. Admiten una variación del 5% en convertidores senoidales y del 10% en convertidores de onda cuadrada. Pero si existen baterías, la tensión real de entrada no será mayor del 125% ni menor del 85% de la tensión nominal de entrada del inversor.

Un Inversor debe suministrar una potencia continua que mayormente oscila entre 100 y 5,000 W y que sea capaz de arrancar y operar todas las cargas de la instalación.

La mayoría recomiendan el uso de Inversores de onda sinoidal con una potencia nominal inferior a 1 kVA porque no producen daño a las cargas por lo contrario aseguran su trabajo normal de las cargas.(artefactos, equipos, herramientas, etc).

MATERIAL DE CONSULTA (disponible)


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6 Comentarios

  1. Sergio from Morelia, Michoacán, Mexico dice:

    Hola, tengo una gran duda, adquirí varios paneles solares (4 de 60 w) y un inversor de interconexion de 360 w, mi duda es la siguiente, conecté los cuatro paneles en paralelo a el inversor, mido la corriente en serie entre los paneles y el inversor y solo mido aproximadamente 5 amp y 16 v, mientras que en cortocircuito la medida que me da es de aprox. 12 amp y 18 v,, porque esa diferencia de corriente, ¿es problema del inversor?

    • Estimado Sergio, gracias por consultar pero está como para ponerse de cabeza. Me dice en paralelo después en serie y tan sólo 5A, etc. Ud. se va a volver loco. Sospecho que está mal su conexión de los paneles al inversor. No dice nada Ud. de:
      1.- Cuántas celdas cada panel.
      2.- Tensión y Amperaje de cada celda
      3.- Tamaño de cable (Número Cable)
      4.- Qué instrumento está usando o cómo mide?
      5.- Qué pasó porqué no me habla de su controlador (TIENE O NO?)
      6.- Usa baterías? cómo están instaladas…etc. etc…

      Requerimos más datos… amigo.. NO ME CUENTA SI LEE LOS TEMAS EN EL BLOG…le puede ayudar a su problema…Ingrese por lo pronto a: http://www.eliseosebastian.com. Espero mejor explicado y si puede fotos. Saludos

  2. raul becerra from Santiago, Región Metropolitana, Chile dice:

    mi consulta es:
    si existe manuales en español del tema.
    gracias

  3. Alindor Milian Gabriel from Lima, Lima, Peru dice:

    Buenas tardes mi consulta es que quiero colocar un inversor de corriente en mi casa para redicir el costo de la luz con un inversor funcionara todos mis equipos que tengo . 2 tv , 2 refrigeradoras 2 computadoras , 2 radios

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