¿Es mejor un inversor fotovoltaico de 24V o de 12V?
A la hora de adquirir un inversor, una de las decisiones más importantes que toman los compradores es si elegir un inversor de 12 V o uno de 24 V. ¿Es uno mejor que el otro? ¿Qué los hace diferentes de todos modos? Si es la primera vez que compra un inversor para su vehículo, hay dos cosas importantes que debe recordar: No existen diferencias significativas entre los inversores de 12 V y 24 V. Esto básicamente quiere decir que uno no es mejor que otro en un sistema fotovoltaico, y en este artículo te explicamos por qué.
¿Cuál es la ventaja de un sistema de 24 V sobre uno de 12 V?
Puede obtener inversores mucho más grandes, es decir, 24 V o 48 V, en comparación con los de 12 V. Existen numerosas ventajas al optar por una tensión de alimentación de CC más alta:
- Para una carga determinada, tengo la mitad de la corriente CC y las pérdidas se reducen en ¼. Reducción del riesgo de incendio.
- Mejor regulación de los insumos. Caída de línea de 0,5 V a 12 V = caída de energía del 4,6 % mientras que caída de línea de 0,25 V a 24 V = caída del 1,04 %.
- Mejor eficiencia y regulación del inversor. es decir, menos pérdidas al convertir a 240 VCA. Un inversor no tiene que trabajar tanto para mantener constante su salida de CA.
- Ventana de voltaje operativo utilizable más amplia (para un DOD aceptable) disponible en las baterías.
Hasta una demanda máxima de 3 kW, un inversor de 24 voltios de calidad seguiría siendo suficiente. La regla general es que la demanda máxima de corriente del inversor no debe ser superior a 120-140 amperios. Si en realidad supera los 3 kW, opte por un sistema de 48 voltios. 150 amperios es el límite para cableado, conmutación, interruptores y fusibles rentables.
En resumen, su uso de energía debería determinar el voltaje de su sistema de energía solar. No debes tener corrientes continuas mayores a 100 Amperios.
Potencia – Corriente – Voltaje:
1000 vatios = 83 amperios a 12 voltios
2000 vatios = 83 amperios a 24 voltios
4000 vatios = 83 amperios a 48 voltios
20.000 vatios = 83 amperios a 230 voltios.
Cuanto mayor sea la corriente (medida en amperios), más grandes deben ser los componentes. Las corrientes elevadas requieren cables y fusibles de gran diámetro, los cuales son costosos. Duplicar el voltaje te da el doble de potencia (vatios) con la misma corriente.
Manejar corrientes superiores a 100 A es costoso (y por lo tanto ineficiente) y potencialmente peligroso. Un poco de perspectiva: un cable de extensión doméstico estándar tiene una potencia máxima de 10 A. ¡100A probablemente lo derretiría y podría provocar un incendio!
12 voltios era un estándar para los sistemas de energía solar de muy bajo voltaje. Hoy en día, la mayoría de los sistemas son de 24 V o 48 V e incluyen un inversor de 230 V CA. Esto significa que el cableado de su hogar no debe ser diferente al de cualquier otro hogar conectado a la red, y el costo del cableado se reduce significativamente.
Le recomendamos que contrate a un electricista para que conecte su casa a 230 VCA. De esta manera, puede utilizar aparatos de aire acondicionado e iluminación estándar, la mayoría de los cuales son mucho más baratos de comprar y muchos se están volviendo bastante eficientes.
Voltaje del sistema: 24V o 12V, ¿cuál es mejor?
12V o 24V: ¿cuál es mejor? A menudo nos preguntan cuál es la ventaja de configurar un sistema de alimentación fuera de la red para 24 V en lugar de 12 V, sobre todo porque un sistema de 12 V puede parecer más barato a primera vista.
La mayoría de las baterías industriales de ciclo profundo son de 12 V, por lo que suponiendo que una batería pueda almacenar la energía requerida, es más barato tener una sola batería que duplicarla para 24 V; es prácticamente imposible conseguir una batería de 24 V.
Los paneles solares de CC suelen estar disponibles como paneles de 12 V, por lo que, nuevamente, suponiendo que un panel pueda generar suficiente energía, solo necesita comprar un panel. Esto no quiere decir que no haya paneles de 24 V, pero solo están disponibles en un número limitado de salidas de potencia.
La opción de cambiar a 24 V entra en juego en sistemas de tamaño medio-grande. Veamos el impacto de cada componente por separado.
regulador solar
Digamos que estoy buscando instalar 400 W de energía fotovoltaica, como 4 módulos solares de 100 W, en un sistema de 12 V necesitaría un controlador MPPT de 30 A que cuesta alrededor de 150 euros + IVA. Tan pronto como pase a 24 V, se puede ejecutar la misma cantidad de PV a través de un controlador MPPT de 15 A a la mitad de precio.
Tamaño del cable
Duplique el voltaje y reduzca a la mitad el tamaño del cable requerido. Reducir el tamaño del cable también reduce los costes. En cables más largos, las pérdidas entran en juego, por lo que se aumenta el tamaño del cable para reducir las pérdidas a un nivel aceptable.
Para 200 W de energía fotovoltaica, un cable de 5 m requiere 2,5 mm2 con pérdidas del 3 %. Un tramo de más de 10 m con un cable de 2,5 mm2 produce una pérdida del 7-10 %, por lo que el tamaño del cable se aumenta a 4 mm2 para que las pérdidas vuelvan al 3 %. En comparación, podemos utilizar un cable de 2,5 mm2 para un recorrido de 10 m en un sistema de 24 V.
Para distancias aún más largas, como 30 m, el sistema de 24 V requiere un cable de 10 mm2 y este cambia a un cable de 25 mm2 que cuesta 4 euros/m en un sistema de 12 V (un sistema de 48 V solo requeriría un cable de 2,5 mm2).
Baterías
No es aconsejable tener más de 6 baterías en paralelo, de lo contrario el banco de baterías no se equilibrará correctamente. El equilibrio garantiza que toda la energía de un banco de baterías esté disponible para su uso y aumenta la longevidad de la batería. Dado que las baterías son objetos pesados, existe una tendencia a elegir baterías más pequeñas que sean más fáciles de levantar: tamaños como 120 Ah o 145 Ah son populares, ya que el límite seguro para levantar a una persona es 40 kg.
El banco de baterías más grande que utiliza baterías de 120 Ah es de 720 Ah en un sistema de 12 V, con una capacidad de 8640 Wh. Pasar a 24 V significa que ahora podemos tener 12 baterías de 120 Ah que almacenan el doble de energía o, en un sistema de 48 V, duplicar la energía nuevamente.
Inversor
Al tomar energía del banco de baterías y convertirla a 230 V, es aconsejable no consumir más de 250 A; de lo contrario, necesitará cables más caros para hacer frente al alto número de amperios, fusibles más grandes y un banco de baterías lo suficientemente grande como para no freírse. ¡tú mismo!
Para un sistema de 12 V, esto es un máximo de 3 kW, por lo que si necesita consumir más que esto, considere un sistema de 24 V y si necesita consumir más de 5 kW, considere pasar a 48 V.