Los inversores solares, también conocidos como inversores fotovoltaicos, desempeñan un papel crucial en el sistema de energía solar, considerándolos el cerebro de un proyecto. Son convertidores que transforman la corriente continua que reciben de los paneles fotovoltaicos en corriente alterna. Esta corriente es la que puedes usar en tu hogar, almacenar en baterías o verter a la red.
¿Cómo funciona un inversor solar y por qué es importante?
Un inversor solar es uno de los componentes más vitales de una estructura solar. El inversor transforma la energía producida por los paneles solares en forma de electricidad consumible utilizada en propiedades residenciales o comerciales. Funciona tomando la corriente continua variable de los paneles solares y cambiándola a una salida de corriente alterna. La mayoría de los electrodomésticos funcionan con corriente alterna pero no con corriente continua. Es la razón por la que los paneles solares deben cambiar la salida de corriente continua recolectada por sus paneles solares.
Técnicamente, el sol brilla sobre sus células fotovoltaicas (paneles solares), diseñadas con capas semiconductoras de silicio cristalino. Las capas son una combinación de capas negativas y positivas conectadas por una unión. Estas absorben la luz y transfieren la energía solar a las células fotovoltaicas, la energía corre y los electrones se mueven entre las capas negativa y positiva generando una corriente eléctrica, comúnmente denominada corriente continua.
Una vez producida la energía, se envía directamente a un inversor o se almacena en una batería para su uso posterior. En última instancia, esto depende del sistema inversor de panel solar que tenga. Cuando la energía se envía al inversor, suele ser en formato de corriente continua. Sin embargo, su hogar requiere una corriente alterna. El inversor toma la energía y la hace funcionar a través de un transformador, generando así una salida de corriente alterna.
¿Qué hace un inversor solar?
Como se mencionó anteriormente, los inversores fotovoltaicos se consideran el cerebro de un sistema de energía solar. Es decir, sin los inversores solares todo el sistema no puede funcionar. A continuación se detallan algunas tareas laborales esenciales para los inversores solares:
- Convertir corriente continua en corriente alterna
Esta es la función básica de un inversor de panel solar que ayuda a generar energía utilizable en hogares y propiedades comerciales.
- Maximizar la potencia de salida
Los inversores solares realizan un seguimiento continuo del voltaje de los paneles solares para descubrir la potencia máxima a la que pueden funcionar los módulos. Si los módulos se degradan o se producen sombras debido a factores ambientales, los inversores pueden identificar involuntariamente el pico incorrecto de la cadena. Esto reduce la producción de energía general del sistema.
- Conexión con la red
Los nuevos inversores inteligentes han avanzado de la comunicación unidireccional a la comunicación bidireccional con la red, ayudando con la función de soporte de la red. Los inversores inteligentes pueden llevar a cabo ciertas funciones de apoyo a la red relacionadas con la comunicación, la frecuencia, el voltaje y los controles, gracias a un software avanzado.
Una de estas funcionalidades de asistencia a la red es la capacidad de afrontar perturbaciones mínimas, como cambios de voltaje. Un inversor inteligente puede entrar en modo de espera en caso de un cambio de voltaje y evaluar cuánto tiempo dura la perturbación y apagarse si persiste.
- Informe sobre producción de energía
Los inversores solares le ayudan a realizar un seguimiento de la producción de energía de su sistema solar. Los inversores más recientes vienen con capacidades de comunicación a través de Wi-Fi, Ethernet o Bluetooth. Con su tecnología, puede ver los códigos de error, los datos de reducción de energía y los diagnósticos de los inversores en sus computadoras o aplicaciones dedicadas para teléfonos inteligentes.
- Garantizar el funcionamiento seguro del sistema
Los inversores solares deben apagarse en caso de que se produzca un arco eléctrico, lo que es posible debido a la degradación del material y al envejecimiento del sistema. Los inversores están programados para detectar estos arcos, pero las investigaciones han descubierto que no todos los inversores funcionan de forma eficaz. Los inversores CHINT se encuentran entre los de mejor rendimiento que garantizarán el funcionamiento seguro del sistema.
Tipos de inversores solares
Existen tres categorías principales de inversores de conexión a red, cada una con sus propias tecnologías y funcionalidades:
- Inversores de conexión a red String (en cadena):
Los inversores de conexión a red String son los más comunes y ampliamente utilizados. En este sistema, los paneles solares se conectan en serie, y la energía producida se envía a un solo inversor central. Estos inversores son ideales para viviendas que tienen tejados sin sombras significativas y una orientación única.
Un detalle importante es que si se instalan optimizadores de potencia, se puede mejorar el rendimiento en caso de que los paneles tengan producciones solares diferentes. Además, estos inversores son económicos y fáciles de mantener. Sin embargo, no son la elección adecuada para instalaciones que sufran sombreados importantes.
- Microinversores o inversores distribuidos:
A diferencia de los inversores String, los microinversores se ubican en cada panel solar de forma individual. La principal ventaja de esta configuración es que elimina el impacto negativo de las sombras, ya que la instalación seguirá generando energía aunque algunas placas tengan un menor rendimiento. Además, permite la monitorización individual de cada panel solar.
- Inversores de conexión a red String con optimizadores:
Estos inversores combinan la disposición en cadena de los paneles con optimizadores de potencia individuales. Los optimizadores se colocan junto a cada panel solar o se integran directamente en ellos. A pesar de seguir enviando la energía a un inversor centralizado, este sistema es más eficiente que los inversores String convencionales.
Permite supervisar el rendimiento de cada panel solar de manera individual y reduce significativamente el efecto de las sombras en el rendimiento total del sistema. Además, ofrece costos de mantenimiento más bajos.
- Inversores para instalaciones fotovoltaicas aisladas:
Estos inversores se utilizan en instalaciones que no están conectadas a la red eléctrica y requieren baterías para almacenar energía. Son ideales para sistemas solares en lugares aislados, como barcos o casas de campo. Se pueden clasificar en las siguientes categorías:
Inversores aislados: Transforman la corriente de las baterías a 220V para alimentar electrodomésticos. Están programados para detener el suministro cuando la tensión es demasiado baja para evitar una descarga excesiva.
Inversor-cargador: Además de la función del inversor para instalaciones aisladas, estos dispositivos incorporan un cargador que se activa cuando la tensión de las baterías es muy baja, lo que permite recargarlas según sea necesario.
- Inversores híbridos:
Los inversores híbridos son versátiles y pueden obtener energía tanto de la red eléctrica como de las baterías solares. Son ideales para hogares que tienen dificultades en el suministro de la red eléctrica. Estos sistemas brindan una solución completa y eficiente para la generación y el almacenamiento de energía solar.
En resumen, la elección del inversor solar adecuado dependerá de tus necesidades específicas, la ubicación de tu instalación y tu presupuesto. Cada tipo de inversor tiene sus ventajas y desventajas, por lo que es importante evaluar cuidadosamente cuál es la mejor opción para tu proyecto de energía solar.