Cómo dimensionar un inversor fotovoltaico

El propósito del inversor es tomar la energía CC almacenada en el banco de baterías y convertirla en energía CA utilizable y enviarla a las cargas para que pueda usarse de la misma manera que se conecta a una toma de CA en una casa. . El tamaño de un inversor solar es una parte importante de cualquier instalación solar, grande o pequeña. Dado que su sistema fotovoltaico producirá y enviará electricidad de CC a su inversor, necesitará un inversor que pueda manejar la carga y convertirla en energía de CA. Esto requiere saber cómo dimensionar correctamente un inversor.

Criterios generales para elegir un inversor para un sistema aislado de la red

Los inversores están disponibles en diferentes tamaños que pueden acomodar cargas más pequeñas o más grandes dependiendo de las cargas fuera de la red requeridas. En casi todos los sistemas solares aislados, el inversor es un inversor de batería o "cargador de batería". Una consideración importante al elegir un inversor es asegurarse de que pueda manejar todas las cargas que se ejecutan en el sistema al mismo tiempo.

Cuando se suman todas las cargas del sistema presentes en el sistema fuera de la red, esto determinará la cantidad máxima de energía que el inversor debe poder manejar. Aprender a calcular las cargas del sistema para un sistema específico le permitirá diseñar un sistema que pueda manejar todas las cargas requeridas.

Otro hecho importante es que el inversor debe corresponder "en términos de voltaje" al sistema en el que se utiliza. Por ejemplo, un inversor de 12 voltios no se puede usar con un banco de baterías de 24 voltios, pero debe usarse con un banco de baterías de 12 voltios.

A diferencia de los controladores de carga, el voltaje de un inversor no se puede cambiar, ya que es fijo y debe coincidir con el voltaje de la batería del sistema. Dada esta información, es importante elegir sabiamente un inversor al diseñar un sistema, especialmente si planea ampliar el sistema.

Cómo se evalúan los inversores: potencia

El poder continúa

La primera forma de clasificar los inversores es mediante la potencia expresada en vatios (o vatios continuos). Los vatios continuos son la cantidad total de vatios que el inversor puede soportar de forma indefinida. Un inversor de 2000 vatios puede alimentar hasta 2000 vatios de forma continua. Un inversor más grande podría manejar más.

Para que su inversor sea adecuado para su sistema, su potencia nominal debe ser aproximadamente igual a la potencia nominal de su sistema solar fotovoltaico. Esta es la forma correcta de dimensionar un inversor. Por tanto, si tu sistema solar es de 2000 vatios, necesitarás un inversor solar de unos 2000 vatios, quizás un poco más. Pero no demasiado o la eficiencia disminuirá.

Si desea hacer funcionar varios electrodomésticos al mismo tiempo y quiere asegurarse de que su inversor pueda manejar la carga, simplemente sume todos los vatios continuos de todos los electrodomésticos que puedan estar funcionando al mismo tiempo. Dependiendo del total de vatios continuos que obtenga, puede determinar si su inversor puede soportarlo.

Esta también es una parte importante del tamaño del inversor. Entonces, si en nuestro ejemplo el total de vatios continuos de todos los electrodomésticos que pueden funcionar al mismo tiempo es 3000, para un inversor de 2000W esto es demasiado, tendrás que hacer funcionar menos electrodomésticos al mismo tiempo.

La potencia máxima

La segunda forma en que se clasifican los inversores solares es en vatios pico. Los vatios pico son la cantidad de potencia que el inversor puede soportar durante un tiempo muy corto, generalmente momentáneo. Un inversor de 2000 vatios con una potencia nominal de 4000 vatios puede manejar hasta 4000 vatios momentáneamente al arrancar cosas como motores, que generalmente requieren más energía de lo normal para arrancar.

Para que su inversor sea adecuado para su sistema, su índice de sobretensión debe ser aproximadamente igual (o mayor) que los vatios de sobretensión potenciales de cada aparato. Puede averiguarlo mirando la etiqueta en la parte posterior de todos los electrodomésticos que usará con su sistema solar y verificando los vatios máximos potenciales de cada electrodoméstico. De esta manera puede determinar la potencia máxima mínima que necesita para calificar su inversor.

Por lo general, necesitará entre 1,5 y 2 veces más vatios de sobretensión que vatios continuos para una buena medida de protección contra sobretensiones (más, si alimenta equipos pesados). Por lo tanto, si la potencia máxima máxima de cualquiera de los electrodomésticos que planea usar con su sistema solar es 4000, necesitará un inversor solar con poco más de 4000 vatios de sobretensión.

Voltaje de entrada (¿12V 24V o 48V?) del inversor y cables

El siguiente valor a considerar al dimensionar un inversor es el voltaje de entrada. Para el correcto dimensionamiento del sistema fotovoltaico, los paneles solares, el inversor y el banco de baterías deben utilizar el mismo voltaje.

Entonces, el voltaje de entrada de su inversor dependerá de la potencia del inversor o de la potencia nominal. Para inversores con una potencia relativamente pequeña, como 100 vatios, el voltaje será de 12 V, 24 V y 48 V. Para inversores de mayor potencia, el voltaje de entrada probablemente será mayor.

Uno de los factores que puede afectar el rendimiento de su inversor es la distancia entre su conjunto de paneles solares fotovoltaicos y su banco de baterías. Cuanto más largo sea el cable utilizado aquí, menor será el voltaje que debe tener su inversor para funcionar de manera óptima.

Esto sucede porque con cables largos el voltaje baja y la corriente aumenta. Cuanto mayor sea el voltaje y menor la corriente, más cortas serán las longitudes de cable que podrá utilizar. Por lo tanto, con cables más largos, conviene utilizar cables más gruesos por razones de seguridad y eficiencia.

Usando múltiples inversores

A veces la gente conecta más de un inversor para "acumular" más energía. Por lo general, esto se hace si tiene muchos inversores más pequeños y desea unirlos para formar uno más grande. Si su inversor requiere un aumento de tiempo (porque agregó más paneles solares), puede comprar un inversor fotovoltaico más grande o conectar varios inversores juntos.

Cuando instala y conecta dos inversores juntos, se denomina apilamiento de inversores y puede proporcionar más potencia o mayor voltaje. Si dos inversores compatibles se conectan en serie, el voltaje de salida se puede duplicar. Esta técnica de apilamiento de inversores se utilizaría si solo tuviera dos inversores más pequeños y cada uno de ellos necesitara proporcionar 120 voltios de CA.

Sin embargo, si los conectaras en paralelo, duplicarías su potencia (vatios). Esta técnica de apilamiento de inversores solares se utiliza si tiene dos inversores más pequeños pero también si tiene un sistema solar con una potencia (vatios) mucho mayor de la que podría manejar un solo inversor. Si conectara dos inversores de 2000 vatios en paralelo, podrían manejar 4000 vatios (4 kW) de potencia.

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