• 05-11-2018

• Escrito por: soporteFGE

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Uno de los elementos de mayor importancia en una instalación de energías renovables (sea ésta solar o eólica), es el inversor. Es un dispositivo electrónico que representa un 20% del costo de la instalación, por eso la importancia de asesorarse bien antes de tomar la decisión de invertir en este componente. Conozca todos los detalles de cómo funcionan y qué variantes puede encontrar en el mercado.

Un inversor de voltaje es un dispositivo electrónico que convierte un determinado voltaje de entrada de Corriente Continua (CC en español, DC en inglés) en otro voltaje de salida de Corriente Alterna (CA en español, AC en inglés). Es decir, recibe corriente continua de un determinado voltaje y proporciona corriente alterna generalmente de un voltaje diferente al de entrada y muy superior.

¿Cómo funciona?

El voltaje en la corriente continua es constante y la carga eléctrica fluye en una sola dirección. Por el contrario, en la corriente alterna la magnitud y dirección de flujo cambia de forma periódica con valles y picos que aparecen a intervalos regulares. El inversor de voltaje utiliza diversos componentes electrónicos para hacer que el flujo de la corriente continua cambie de dirección de forma periódica haciéndola similar a la corriente alterna. El inversor además emplea una serie de filtros para hacer que estos cambios de dirección sean suaves y regulares de forma que la energía eléctrica resultante puede ser usada en la mayoría de dispositivos eléctricos domésticos.

La mayoría de dispositivos electrónicos necesitan suministro de corriente alterna para funcionar correctamente ya que, por lo general, son fabricados para ser conectados a la red eléctrica doméstica, la cuál es de corriente alterna. Sin embargo, estos aparatos necesitan que la electricidad que reciben tenga un voltaje específico, continuo y bien regulado. La corriente alterna es mucho más fácil de regular y su voltaje más fácil de cambiar que en la corriente continua, por ello es frecuente ver inversores en aparatos electrónicos, como en las fuentes de alimentación del PC, que regula la corriente alterna hasta cumplir las especificaciones del aparato y luego vuelve a ser convertida internamente a corriente continua para un suministro de intensidad constante.

¿Para qué se utilizan?

La mayoría de baterías, como las de un coche o de un molino eólico y la mayoría de fuentes de energías renovables, producen corriente continua mientras que la mayoría de aparatos eléctricos funcionan con corriente alterna; por esto el principal uso de los inversores es para hacer transformar la energía eléctrica continua disponible en corriente alterna que pueda ser utilizada para la mayoría de aparatos eléctricos.

Tipos de Inversores

Con el paso de los años, la tecnología de los inversores ha cambiado mucho. Con respecto a la señal de salida de los mismos, existen los inversores de señal cuadrada (que pueden utilizarse unicamente para iluminación por ejemplo), los de señal senoidal modificada (la señal es muy similar a los de senoidal pura, pero la misma está formada por escalones que no le hacen bien a los electrodomésticos) y señal senoidal pura (son los más caros y son los que son idénticos a la señal alterna).

También hay inversores monofásicos y trifásicos.

También se dividen en inversores aislados (los que no se conectan a la red eléctrica) y están los inversores que se conectan a la red eléctrica. Los que se conectan a la red eléctrica quizás sean los más complejos ya que en este rubro se subdivide en tres pequeños grupos de inversores: los que solamente se conectan a la red para inyectar la corriente renovable a la red sin la posibilidad de administrar un banco de baterías, los que son inversores-cargadores (analizan permanentemente la carga de un banco de baterías y si a éstas les falta corriente, utilizan energía de la red para cargarlas) que también pueden inyectar energía a la red y los que inyectan a la red y administran la carga de un banco de baterías solamente con energía renovable (no utilizan la energía de la red, como los anteriores).

También aparecieron los Inversores String. En este tipo de inversores, los paneles solares se conectan en serie entre sí, y se agrupan en ramales. Cada ramal se conecta a un único inversor solar, que es el encargado de convertir la corriente continua procedente de los paneles en corriente alterna. El inversor string se desarrolló hace décadas, por lo que se trata de una tecnología madura que ha sido probada y que resulta eficaz, sin embargo, no es adecuada para ciertos tipos de instalación.

Debido a su principio de funcionamiento, un inversor string capta tanta electricidad como el panel menos eficiente del ramal, es decir, si un único panel del ramal se ve afectado por una sombra a cualquier hora del día o de forma estacionaria, la potencia entera del ramal se ve reducida a la potencia del panel que se encuentra en la zona sombreada. Como consecuencia de esto, el inversor string no es una buena solución cuando los paneles están orientados hacia varias direcciones o se ven afectados por sombras.

Otro tipo de inversores son los microinversores que se instalan en cada panel solar de manera individual. Cada uno de ellos es un convertidor independiente que transforma la corriente continua en corriente alterna in situ, sin necesidad de que la corriente continua viaje hasta el centro de inversión como ocurre con los inversores string. Los microinversores pueden venir integrados directamente en el panel solar o situarse próximo a éste, en la estructura metálica.

La principal ventaja que ofrecen los microinversores frente a los inversores string es la eliminación del impacto negativo que producían las sombras, ya fueran totales o parciales. Por consiguiente, la producción aumenta porque se elimina el efecto “cuello de botella”, producido en los inversores string. Además, los microinversores permiten la monitorización individual de cada panel.

Los optimizadores de potencia presentan las mismas ventajas que los microinversores frente a los inversores string, pero son ligeramente más baratos. A menudo, los optimizadores de potencia se consideran una solución intermedia entre los microinversores y los inversores string, o un complemente para estos últimos.

Funcionamiento de los optimizadores de potencia: Al igual que los microinversores, los optimizadores de potencia se colocan en cada panel solar individualmente y generalmente vienen integrados.

La principal diferencia con los microinversores, es que los optimizadores de potencia no convierten la corriente continua en corriente alterna. Sonconvertidores de corriente continua en corriente continua cuya función es modificar el punto de funcionamiento de la curva I-V (Intensidad-Tensión) de los paneles que reciben sombras, ya que el resto sigue funcionando igual. En otras palabras, los optimizadores de potencia siguen el MPPT (punto de máxima potencia) con V fija (voltaje fijo) de cada circuito, lo que permite unificar las intensidades del ramal conectado al inversor string.

Al igual que los microinversores, permiten la monitorización individual de cada panel solar reduciendo el efecto de las sombras en el funcionamiento de la instalación solar fotovoltaica. Las instalaciones que utilizan optimizadores son más asequibles económicamente y tienen unos costes menores de mantenimiento.

Sin dudas los avances en la electrónica fueron los responsables de todas estas variedades de inversores. Y la tecnología está abierta a seguir avanzando, así que lo mejor seguramente está por venir.