El inversor es un dispositivo electrónico cuya función es Convertir la CC de la instalación fotovoltaica en CA para la alimentación de los receptores que trabajan con CA (la mayoría).
Dispositivos electrónicos que convierten la corriente continua en alterna y permiten por tanto:
• Utilizar receptores de CA en instalaciones aisladas de la red.
• Conectar los sistemas FV a la red de distribución eléctrica
Tipos
Se pueden distinguir entre:
Inversores de conexión a red
La salida del inversor está conectada directamente a la red de distribución de la compañía, sin pasar por los equipos de consumo de la vivienda.
Si la potencia nominal del inversor o suma de inversores es menor o igual a 5 kW, la conexión con la red de distribución debe ser monofásica, cuando es superior, es obligatorio realizarla en forma trifásica. La conexión trifásica se puede efectuar con tan solo inversor con salida trifásica o con tres inversores monofásicos conectados en paralelo. Con el propósito de suministrar el máximo de potencia inyectada a la red de distribución de la compañía, el inversor debe hacer trabajar al generador fotovoltaico en el punto de máxima potencia. El punto de máxima potencia dependiendo de las condiciones climatológicas puede variar. El inversor logra que el generador funcione en el punto de máxima potencia (en inglés: MPP‐Tracker) que consiste fundamentalmente en un convertidor de corriente continua‐corriente continua. Éste se conecta delante del propio inversor y ajusta la tensión de entrada del inversor a la tensión del punto de máxima potencia del generador. Las funciones del inversor serían, por tanto:
- Transformación de la corriente y tensión continua producida en el generador fotovoltaico en una corriente y tensión alterna en función de las condiciones de la red.
- Ajuste del punto de trabajo del inversor al punto de máxima potencia del generador fotovoltaico.
- Recogida de datos y señalización.
- Elementos de seguridad en la parte de corriente continua alterna. Según el principio de funcionamiento, los inversores de conexión a red se clasifican en:
- Inversores guiados por la red
Estos inversores se utilizan convencionalmente en automatización (técnicas de impulsión, movimiento de motores…). Fundamentalmente se emplean en grandes plantas fotovoltaicas. Inversores autoguiados
Se utiliza como principio básico un puente de materiales semiconductores que se pueden conectar o desconectar.
- Los inversores autoguiados
Se utiliza como principio básico un puente de materiales semiconductores que se
pueden conectar o desconectar. Los inversoresvan dirigidos a instalaciones fotovoltaicas aisladas. Para conexión a red, el inversor debe sincronizar la frecuencia de la corriente inyectada con la frecuencia de la red. El intervalo de conexión del puente se desarrolla a la frecuencia de la red.
Inversores aislados
En una instalación fotovoltaica aislada, la energía, frecuentemente se almacena en las baterías y se pueden alimentar directamente muchos consumos en corriente continua. En el caso de conectar aparatos que funcionen en corriente alterna es necesario instalar un inversor que transforme la corriente continua a alterna. Debe cumplir los siguientes requisitos:
- Posibilidad de suministrar una corriente alterna con forma senoidal a tensión y una frecuencia estable.
- Compatibilidad electromagnética
- Autoprotección contra sobrecargas, cortocircuitos y cambio de polaridad.
- Arranque automático con bajo autoconsumo en stand‐by.
- Compatibilidad electromagnética.
- Poca existencia de armónicos superiores.
Se diferencian en el tipo de onda a la salida, unos son de tipo senoidal y otros son semisenoidal, e incluso cuadrada o trapezoidal.
Inversor senoidal
Poseen una forma de señal a la salida senoidal. Los inversores trabajan conforme al principio de modelado del ancho de pulso. Son los indicados para trabajar con aparatos electrónicos sensibles. Presentan el inconveniente de ser más caros frente a los inversores semisenoidales o de onda cuadrada.
Inversor semisenoidal
Son los más extendidos en su uso debido a su menor coste. Dividen la corriente alterna de 50 Hz con características rectangulares y, por medio de un transformador, transforma la tensión a 230V.
No son aconsejables para aparatos electrónicos delicados . Estos
inversores destacan por su resistencia a sobrecargas como sucede en el arranque
de motores.
Principio de funcionamiento
Se basan en el empleo de dispositivos electrónicos que actúan a modo de interruptores permitiendo interrumpir las corrientes e invertir su polaridad.
Dimensionamiento
Las principales características vienen determinadas por la tensión de entrada del inversor, que se debe adaptar a la del sistema, la potencia máxima que puede proporcionar la forma de onda en la salida (sinusoidal pura o modificada, etc), la frecuencia de trabajo y la eficiencia, próxima al 85%.
La eficiencia de un inversor no es constante y depende del régimen de carga al que esté sometido. Para regímenes de carga próximos a la potencia nominal, la eficiencia es mayor que para regímenes de caraga bajos.
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