Inversores solares: un componente clave de los sistemas de energía solar

Los inversores son componentes cruciales de los sistemas de energía solar y desempeñan un papel vital en la conversión de la corriente continua generada por los paneles solares en corriente alterna que puede utilizarse para alimentar hogares e industrias. Descubre con nosotros las funciones e importancia de los inversores.

Un inversor solar es un dispositivo electrónico que se utiliza para convertir la electricidad de corriente continua (CC) recolectada por paneles solares fotovoltaicos (PV) en electricidad de corriente alterna (CA) para proporcionar energía a un hogar, equipo industrial o red eléctrica. La electricidad generada por el módulo solar es corriente continua, pero la mayoría de los equipos y redes que consumen energía utilizan corriente alterna. Por este motivo, los inversores juegan un papel fundamental en los sistemas de energía solar, convirtiendo la corriente continua en corriente alterna apta para uso doméstico o para inyección a red.

Cuando la luz solar entra en contacto con paneles solares, también conocidos como células fotovoltaicas (PV), fabricados con semiconductores de silicio cristalino o arseniuro de galio, se pone en marcha un proceso sofisticado. Estas capas semiconductoras están formadas por una combinación de capas positivas y negativas interconectadas por uniones. Al entrar en contacto con la luz solar, estos semiconductores absorben energía solar, provocando un flujo de energía dentro de la célula fotovoltaica. Esta energía circula interactuando con electrones libres, que se desplazan entre las capas positiva y negativa, generando así corriente continua (DC), una corriente eléctrica caracterizada por un flujo unidireccional. Una vez producida, la energía eléctrica puede almacenarse en una batería para su uso posterior o transmitirse directamente a un inversor, según el tipo específico de sistema solar construido.

1. Inversor de cadena
Una "cadena" se refiere a un conjunto de paneles solares organizados en grupos o filas y conectados en una configuración en serie. Para que un inversor string funcione de forma óptima, es fundamental que todos los paneles de un string determinado tengan la misma distancia y la misma orientación.

En particular, es posible conectar varias cadenas a un solo inversor. De hecho, muchos inversores string están equipados con 2 o incluso 3 MPPT (seguimiento del punto de máxima potencia). Básicamente, esto significa que se pueden asociar diferentes cadenas de paneles solares a cada MPPT. Esta configuración es particularmente ventajosa para escenarios como instalaciones este/oeste, donde dos hileras de paneles pueden proporcionar una producción de energía solar sin precedentes.

2. Micro inverter

I microinverter sono una tecnologia relativamente nuova che è diventata una scelta popolare per gli impianti fotovoltaici domestici. Dato che un sistema di pannelli solari con un inverter di stringa può essere influenzato da guasti o ombreggiamenti dei singoli pannelli, i sistemi a micro inverter risolvono questo problema. In un sistema a micro inverter, infatti, ogni singolo pannello solare dispone di un proprio inverter, isolando così eventuali problemi. Di conseguenza, i microinverter sono spesso considerati un modo per installare più pannelli solari su un tetto. Le zone d'ombra non sono più un tabù e la necessità di mescolare gli orientamenti non è più un problema. Sebbene un sistema di micro inverter sia solitamente più costoso di un inverter di stringa tradizionale, può aumentare la produzione di energia solare e quindi migliorare il ritorno sull'investimento.

La Maysun Balcón Power Station Mini PV, que contiene 2 paneles solares personalizados (390-410 W, panel posterior transparente) y 2 micro inversores Hoymiles de 400 W. Los microinversores mejoran la producción de energía de la central eléctrica del balcón, reduciendo muchos problemas potenciales como el impacto de sombreado, puntos calientes causados ​​por discrepancias de rendimiento entre módulos, desafíos en la escalabilidad del sistema, dificultades en el monitoreo y detección de fallas, ineficiencias en el rendimiento general del sistema y problemas de seguridad relacionados con voltajes de CC altos.

3. Inversor solar híbrido
A la hora de acometer la instalación de un nuevo sistema fotovoltaico con almacenamiento de energía, el concepto de inversor híbrido resulta muy interesante. Dado que los paneles solares generan electricidad en corriente continua (CC), es imperativo que un inversor facilite la conversión de esta energía CC en corriente alterna (CA) para el funcionamiento continuo de los electrodomésticos. Sin embargo, es fundamental reconocer que las células solares almacenan inherentemente electricidad en forma de corriente continua. Aquí es donde entra en juego el inversor solar híbrido, una solución versátil capaz no sólo de transformar la corriente continua entrante en corriente alterna, sino también de dirigir de forma inteligente el exceso de energía directa a células solares para su almacenamiento o venta potencial a la red. La energía almacenada puede posteriormente ser aprovechada y reconvertida en corriente alterna cuando la casa lo requiera.

4. Inverter di potenza

Gli inverter di potenza offrono molti degli stessi vantaggi dei microinverter e sono collocati su ogni singolo pannello. Gli inverter di potenza, noti anche come ottimizzatori di potenza CC, forniscono un'ottimizzazione a livello di pannello e un monitoraggio delle prestazioni. A differenza di un sistema a microinverter, invece di convertire la corrente continua in corrente alternata direttamente sul tetto, l'ottimizzatore trasferisce la corrente continua a un inverter di stringa. Può essere installato accanto al sistema di accumulo a batterie. Essendo a livello di modulo, sono spesso un'alternativa più economica ai microinverter.

1. Massimizzare la produzione di energia

Gli inverter solari tengono traccia della tensione del vostro impianto solare per massimizzare la potenza operativa dei vostri pannelli solari in modo da produrre la maggior quantità di energia pulita possibile.

Gli inverter solari residenziali collegati alla rete sono noti per la produzione di un'onda sinusoidale più incontaminata, un parametro che misura la transizione senza interruzioni della corrente elettrica. Questa qualità superiore dell'onda sinusoidale li distingue dagli inverter economici che generano un'onda sinusoidale modificata. Il vantaggio di un'onda sinusoidale più pura è la capacità di garantire il funzionamento regolare ed efficiente di apparecchiature delicate e sensibili.

2. Monitoreo de salida del sistema
Ver cómo su sistema solar genera miles de vatios en un día soleado es realmente emocionante. Como resultado, es natural que la mayoría de los propietarios busquen un medio para realizar un seguimiento del rendimiento de su valiosa inversión.

La mayoría de los inversores de paneles solares vienen con mecanismos integrados para mostrar la producción de energía en tiempo real. Además, algunos modelos avanzados ofrecen la comodidad de monitorear el rendimiento de todo su sistema solar a través de una aplicación móvil dedicada o una interfaz web fácil de usar. Si algo sale mal, algunos inversores domésticos monitorean automáticamente el rendimiento del sistema solar y alertan al usuario si detectan un problema con uno de los componentes. También puede utilizar el monitoreo del rendimiento del inversor doméstico para verificar periódicamente cómo están funcionando los componentes de su sistema y asegurarse de que estén produciendo la cantidad correcta de energía.

3. Comunicarse con la red eléctrica
En caso de un corte de energía temporal, el inversor solar garantiza que la energía no se transmita desde los paneles a líneas eléctricas externas. De esta manera, los trabajadores de línea que puedan inspeccionar o reparar la red estarán seguros.

Si tiene un sistema solar completo o si su hogar no necesita generar toda su energía solar, el inversor también puede inyectar el exceso de energía a la red para ayudarlo a generar créditos de energía netos.

El rendimiento de un módulo fotovoltaico (PV) depende del voltaje y la corriente de salida, que corresponden a la curva I-V (en verde) y la curva P-V (en azul). Para garantizar que el inversor utilice la máxima potencia, es fundamental mantener la tensión CC en el punto específico marcado por el punto rojo; este punto se conoce como punto de máxima potencia. Por ejemplo, si el punto de máxima potencia es de 500 V, la potencia entregada a este nivel de voltaje alcanza los 200 vatios. Por el contrario, el funcionamiento a 480 V produce unos 190 vatios, mientras que el funcionamiento a 530 V sólo produce unos 185 vatios. Claramente, ninguna de estas alternativas logra la eficiencia de la configuración de 500 V. Descuidar la traza de 500 V provoca una disminución en la producción de energía.

Ahora bien, quizás te preguntes por qué es fundamental mantener bajo control constantemente este punto óptimo. El motivo de esta práctica radica en la variabilidad intrínseca del rendimiento del módulo fotovoltaico, influenciada por factores como la intensidad de la luz, la temperatura y el sombreado. Como resultado, la ubicación del punto de máxima potencia varía a lo largo del día: puede ser de 530 V por la mañana, 500 V al mediodía y 520 V por la tarde. Como resultado, el regulador debe buscar constantemente el punto de máxima potencia, utilizando una técnica conocida como seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT). Este enfoque garantiza que el panel fotovoltaico maximice su producción de energía durante todo el día, minimizando el desperdicio de preciados recursos solares.

A medida que el módulo fotovoltaico responde a las fluctuaciones en la intensidad de la luz y a las variables ambientales externas, su potencia de salida fluctúa en consecuencia. En situaciones de luz solar intensa, los inversores equipados con MPPT son fundamentales para aprovechar todo el potencial del módulo fotovoltaico, permitiéndole funcionar constantemente en el punto de máxima potencia. En esencia, en condiciones de radiación solar estable, la potencia entregada después del MPPT supera la obtenida antes del uso del MPPT, lo que subraya la importancia de esta tecnología.

Maysun no produce inversores, pero trabaja en estrecha colaboración con algunos fabricantes de inversores de renombre. Cuando elijas adquirir nuestros paneles fotovoltaicos, también te beneficiarás de la colaboración con fabricantes de inversores de alta calidad que te ofrecemos. Nuestro objetivo es brindarle una solución solar completa que garantice el buen funcionamiento de su sistema solar y que sobresalga en eficiencia energética y confiabilidad. Ya sean paneles fotovoltaicos o inversores, estamos comprometidos a brindarle los mejores productos y servicios para sus necesidades de energía verde.