Tipos de inversores para placas solares

tipos de inversores para placas solares y instalaciones solares fotovoltaicas

Índice

Comparte este artículo

El inversor solar es uno de los elementos más importantes de las instalaciones fotovoltaicas, ya que es el componente que hace posible que podamos utilizar la energía que producen las placas. Existen varios tipos de inversores para placas solares, y al ser la parte más compleja de la instalación, es conveniente saber cómo funcionan, aunque sea a grandes rasgos, para tener más claro cuál es más conveniente para una vivienda determinada.

Antes de comenzar te indico algunos sinónimos que se usan para hacer referencia a los inversores: Convertidores, transformadores, conversores, rectificadores y dispositivos de conversión de energía.

¿Qué es un inversor solar?

Un inversor solar de corriente es un aparato diseñado para transformar la energía que producen las placas solares (corriente continua) en energía útil para el consumo doméstico (corriente alterna). Pero además de transformar la corriente, tiene otras funciones imprescindibles para el funcionamiento de la instalación fotovoltaica.

  • Mejoran la producción. Este componente también ayuda a optimizar la producción de electricidad, ya que se adaptan a las necesidades energéticas o a la situación solar (sombras, orientación, clima).
  • Sistema de protección. Los inversores solares deben ser capaces de interrumpir la generación de energía en caso de cortocircuito, avería o caída de la red.
  • Potencia máxima. También regula la energía máxima que puede transformar (se mide en W o en VA), por eso es importante escoger un modelo adecuado al resto de la instalación.
  • Sincronización con la red eléctrica. El inversor solar es el componente que permite obtener energía de otras fuentes, en los momentos que no se está produciendo, ya sea la red eléctrica o las baterías.

¿Qué tipos de inversores para placas solares para viviendas existen?

Todos los inversores solares a la venta en el mercado cumplen con las funciones que hemos mencionado, pero existen modelos con tipos de funcionamiento específicos y tecnologías que los hacen más o menos apropiados para determinados casos.

Inversor solar de tipo String

Las instalaciones solares que tiene un inversor tipo String se caracterizan por tener paneles conectados en línea, de forma que necesitan un inversor por cada cadena de placas solares. De esta manera la potencia que genera cada línea está limitada a la potencia mínima de cada placa de la línea. Es uno de los inversores más estudiados y utilizados, y también de los más económicos del mercado. Se utilizan principalmente en instalaciones libres de sombras en las que todos los paneles tienen un rendimiento individual similar.

Supongamos que los paneles tuviesen un rendimiento del 95%, pero uno de ellos quedase bajo alguna sombre en cierto momento del día, hasta el punto de reducir su potencia hasta el 50%. Como los paneles están conectados entre sí, todos ellos reducirían su potencia al 50%.

Otro punto a tener en cuenta es que el inversor tipo String tiene una potencia máxima de conversión límite. Esto significa que si en el futuro se desea ampliar la instalación con más placas solares, sería necesario sustituir el inversor por otro más potente.

Microinversores

Los microinversores son dispositivos utilizados en sistemas de energía solar fotovoltaica para convertir la corriente continua (CC) generada por un solo panel solar en corriente alterna (CA). A diferencia de los inversores de string, que trabajan con cadenas de paneles solares, los microinversores se instalan individualmente en cada panel solar. Cada microinversor opera de manera independiente, lo que ofrece varias ventajas:

  1. Optimización del punto de máxima potencia (MPPT) a nivel de panel:
    • Los microinversores permiten la optimización del punto de máxima potencia (MPPT) a nivel de cada panel solar. Esto significa que cada panel puede operar en su punto de máxima eficiencia, incluso si otros paneles en el sistema están sombreados o experimentan diferentes condiciones.
  2. Mejora de la eficiencia global del sistema:
    • Al optimizar el rendimiento de cada panel individual, los microinversores pueden mejorar la eficiencia general del sistema solar. En comparación con los inversores de string, donde la eficiencia está vinculada al rendimiento de toda la cadena, los microinversores pueden ser más eficientes en ciertas condiciones.
  3. Mayor flexibilidad en el diseño del sistema:
    • Los microinversores permiten una mayor flexibilidad en la orientación y disposición de los paneles solares. Cada panel opera de forma independiente, lo que facilita el diseño de sistemas en techos con múltiples orientaciones o en áreas con sombra parcial.
  4. Monitoreo individual de cada panel:
    • La mayoría de los sistemas que utilizan microinversores incluyen capacidades de monitorización individual para cada panel solar. Esto permite realizar un seguimiento detallado del rendimiento de cada componente y facilita la identificación y resolución de problemas.
  5. Menos pérdida de rendimiento debido a sombreado:
    • Cuando un panel solar en un sistema de microinversores experimenta sombra parcial, los demás paneles continúan operando normalmente. En comparación, en un sistema de inversores de string, el rendimiento de toda la cadena puede verse afectado por la sombra en un solo panel.
  6. Menor riesgo de fallos del sistema:
    • Debido a su diseño descentralizado, los microinversores reducen el riesgo de fallos catastróficos en todo el sistema. Si un microinversor falla, solo afectará al panel al que está conectado, mientras que en un sistema de inversores de string, una falla en un punto puede afectar toda la cadena.
  7. Fácil expansión del sistema:
    • Los sistemas con microinversores son modulares y permiten una fácil expansión. Puedes agregar más paneles con sus respectivos microinversores según sea necesario, lo que facilita la adaptación del sistema a cambios en la demanda de energía.

A pesar de estas ventajas, los microinversores también tienen consideraciones, como un costo unitario más alto y requisitos adicionales de instalación y cableado. La elección entre microinversores e inversores de string dependerá de los detalles específicos de la instalación y los objetivos del sistema solar.

microinversor micro inversor energia solar tipos de inversores

Este sistema se está haciendo cada vez más popular gracias a que permite obtener un buen rendimiento y eficiencia para el autoconsumo. Por otra parte, están diseñados para monitorizar cada placa solar para controlar su rendimiento e identificar posibles fallos.

Inversores optimizadores de potencia

Este tipo de dispositivos se componen de un inversor externo y el propio optimizador de potencia, que generalmente están integrados en cada placa solar. Su función es minimizar las pérdidas de la instalación fotovoltaica y, por lo tanto, aumentar la eficiencia del sistema.

Se pueden adaptar a todos los tipos de paneles y son más económicos que los microinversores. La diferencia con estos últimos es que los optimizadores realizan la conversión en un único inversor. Por el contrario, los microinversores convierten la corriente de su propio panel, lo que provoca un aumento de las pérdidas por cada unidad.

Inversores híbridos

Este es un tipo de inversores para placas solares que se caracteriza porque va combinado con la red eléctrica. De esta forma se puede obtener suministro en casos de apagones. El funcionamiento del inversor híbrido es igual al que la de un String convencional, pero al combinar las placas solares, la red eléctrica y las baterías para excedentes, permiten obtener una eficiencia máxima las 24 horas del día.

Los inversores híbridos son dispositivos que combinan funciones de inversores solares y sistemas de almacenamiento de energía, como baterías. Estos inversores son versátiles y pueden operar en modo conectado a la red (grid-tie), fuera de la red (off-grid) o en modo de respaldo (backup). A continuación, se destacan algunas características y ventajas de los inversores híbridos:

  1. Integración de energía solar y almacenamiento:
    • Los inversores híbridos permiten la integración fluida de sistemas solares fotovoltaicos con sistemas de almacenamiento de energía, como baterías. Esto facilita la maximización del autoconsumo de la energía solar generada.
  2. Modo conectado a la red (grid-tie):
    • En el modo conectado a la red, los inversores híbridos permiten que el excedente de energía generada por los paneles solares se inyecte en la red eléctrica. Los propietarios pueden beneficiarse de programas de compensación de la energía excedente o vender la energía generada.
  3. Modo fuera de la red (off-grid):
    • En el modo fuera de la red, los inversores híbridos pueden suministrar energía a cargas críticas cuando no hay conexión a la red eléctrica. Esto es útil en áreas remotas o durante cortes de energía.
  4. Modo de respaldo (backup):
    • Los inversores híbridos pueden operar en modo de respaldo, proporcionando energía a cargas específicas durante cortes de energía. Esto es especialmente beneficioso en aplicaciones críticas donde se requiere una fuente de energía de respaldo.
  5. Optimización del autoconsumo:
    • Estos inversores pueden optimizar el autoconsumo mediante la gestión eficiente de la energía generada por los paneles solares y almacenada en las baterías. Esto ayuda a reducir la dependencia de la red eléctrica convencional.
  6. Recarga de baterías con energía solar:
    • Los inversores híbridos pueden recargar las baterías utilizando la energía generada por los paneles solares durante el día. Esto garantiza que las baterías estén listas para su uso en momentos de baja producción solar o durante cortes de energía.
  7. Monitoreo y control avanzados:
    • Muchos inversores híbridos están equipados con sistemas de monitoreo avanzados que permiten a los usuarios supervisar el rendimiento del sistema, el estado de carga de las baterías y otros parámetros a través de aplicaciones móviles o plataformas en línea.
  8. Sistemas escalables:
    • Los inversores híbridos suelen ser parte de sistemas escalables, lo que significa que se pueden agregar más paneles solares o baterías según las necesidades energéticas cambiantes.

Estos inversores son especialmente útiles en lugares donde la red eléctrica puede ser inestable, en áreas remotas sin acceso a la red o en situaciones donde se busca maximizar la autosuficiencia energética y la independencia de la red convencional. La elección de un inversor híbrido dependerá de las necesidades específicas del usuario y las condiciones del entorno.

Por un lado es capaz de convertir la corriente continua en corriente alterna para el uso doméstico en la vivienda, y a la vez, cuando es necesario, lo intercala con el uso de la batería solar. Cuando esta tiene un nivel bajo, entonces comenzará a consumir de la red eléctrica. De esta forma, el suministro es constante y se optimiza la eficiencia de la instalación así como el ahorro.

Este sistema, al incluir una batería, suele tener precios superiores a los demás tipos de inversores para placas solares.

Inversores con tecnología MLPEs

En el sector del autoconsumo fotovoltaico a nivel residencial, se utilizan principalmente los inversores String, los micro-inversores y los optimizadores. A estos dos últimos tipos se les conoce como  MLPEs (Module Level Power Electronics), o dispositivos de electrónica de potencia a nivel de módulo. Ofrecen la ventaja de que evitan que el rendimiento de la instalación se reduzca a causa de posibles sombras en alguno de los paneles a lo largo del día. Esto es gracias a que la producción de cada placa se regula y se convierte de forma individual.

Los optimizadores de potencia y los String son los modelos acaparan parte de la cuota del mercado. No obstante, los micro-inversores, que poco a poco están consiguiendo reducir los costes de fabricación, están ganando popularidad.

¿Qué tipo de inversor para placas solares es el mejor?

Conociendo todas estas opciones, es normal tener dudas acerca de qué tipo de inversor solar fotovoltaico es el más adecuado para nuestra vivienda o empresa. Todos son buenas alternativas, pero la decisión debe basarse en el análisis de varios aspectos como el tipo de instalación solar, la ubicación y el contexto climatológico. También las necesidades de suministro presentes o las distintas posibilidades a largo plazo, entre otros factores.

Lo ideal para poder hacer una elección óptima, es contactar con una empresa experta en energía solar como EFC Solar. Realizaremos un estudio personalizado y pueda proporcionar asesoramiento sobre el sistema más conveniente en cada caso.

En EFC Solar te damos todas las facilidades para que puedas pasarte a la energía solar y disfrutar de todas sus ventajas sin complicaciones.

¿Te ha parecido útil el artículo? Compártelo

Comparte este artículo

Síguenos en
las redes sociales

Contacto

¿Quieres instalar paneles solares?

Presupuesto y estudio gratuito de ahorro sin compromiso con EFC SOLAR.

Más artículos

Scroll al inicio
placas solares energia solar

¿Más información?

Te llamamos sin compromiso