Si los paneles solares son el músculo de su sistema de energía solar, entonces el inversor es su cerebro. Juntos, Se aseguran de que reciba la mayor cantidad de electricidad posible.. La mayoría de la gente está familiarizada con los paneles solares., ya que son el componente más aparente de un sistema de energía solar. Pero, El inversor solar es un componente igualmente vital a considerar., ya que convierte la energía solar en electricidad utilizable para su hogar.
Este artículo examina lo que realiza un inversor solar., cómo funcionan los inversores solares, ¿Por qué son necesarios los inversores solares?, y cuanto cuesta un inversor solar.
Cómo funcionan los inversores solares
Los paneles solares producen corriente continua (corriente continua) electricidad, pero tu casa usa corriente alterna (C.A.) electricidad, entonces tienes un problema: Tu hogar requiere asistencia para utilizar energía solar. Aquí es cuando entra en juego un inversor solar.
¿Qué es exactamente un inversor?? La función principal de un inversor de paneles solares es convertir la electricidad de CC generada por los paneles solares en electricidad de CA utilizable en el hogar.. debido a esto, El inversor solar también puede denominarse convertidor solar..
Como la mayoría de los electrodomésticos requieren alimentación de CA, Su sistema de energía solar debe transformar la energía CC en electricidad utilizable antes de poder utilizarla para alimentar estos productos.. El inversor es el cerebro detrás de esta conversión., Permitir que su sistema de energía solar proporcione energía a sus dispositivos electrónicos..
Consulte ¿Cómo funciona la energía solar? para obtener una descripción más detallada de este proceso..
Además, cuando una casa que funciona con energía solar se conecta a la red eléctrica, El inversor para energía doméstica funciona como intermediario entre la vivienda y la red eléctrica.. Esto se conoce como inversor conectado a la red.. Un inversor conectado a la red garantiza que su hogar reciba electricidad ininterrumpida, independientemente de cuánta energía produzcan sus paneles solares.
En el caso de que su sistema de energía solar genere más electricidad de la que su hogar necesita, El inversor fotovoltaico puede devolver el exceso de electricidad a la red.. Sin embargo, si sus paneles solares producen algo de electricidad pero no la suficiente para alimentar toda su casa, El inversor combinará energía solar con energía de red..
durante la noche, cuando los paneles solares no producen electricidad, su hogar puede requerir 100 por ciento de su energía de la red, o el inversor puede combinar la energía de la red con la energía ahorrada en baterías solares.
En cualquier caso, El inversor de conexión a red es responsable de garantizar que su hogar tenga suficiente energía en cualquiera de estas situaciones., y no notarás la diferencia a medida que cambia entre ellos..
DC versus AC Eléctrico
La respuesta más adecuada a “¿Qué hace un inversor?”?
Comprender la distinción entre alimentación CC y CA..
Corriente continua (corriente continua) La electricidad implica un flujo unidireccional de carga eléctrica.. A diferencia de, Corriente alterna (C.A.) La electricidad se produce cuando el flujo de la corriente cambia de dirección. (o alterna dirección).
La red eléctrica de Estados Unidos utiliza 60 corriente alterna hercios, lo que significa que el poder cambia de dirección 60 veces cada segundo.
Cuando los rayos del sol inciden en la fotovoltaica (fotovoltaica) paneles, Hacen que los electrones de las células solares se muevan.. Su movimiento es en una sola dirección., que genera electricidad CC. Los circuitos dentro de sus paneles solares recogen esta corriente y la envían al inversor solar fotovoltaico., que convierte la corriente continua en electricidad alterna.
Las ventajas de un inversor solar
Aunque tu convertidor solar fotovoltaico te permite obtener corriente útil de los rayos del sol, es capaz de mucho más. Un inversor de panel solar puede ayudarle a maximizar la producción de energía, monitorear la salida de su sistema, comunicarse con la red eléctrica, y detectar fallas que de otro modo podrían causar daños a su sistema de energía solar.
Optimización de la generación de energía
Los inversores solares monitorean el voltaje de su panel solar para maximizar la potencia a la que funcionan sus paneles solares., permitiéndole crear la mayor cantidad de energía y la electricidad más limpia posible.
Los inversores solares domésticos conectados a la red también producen una onda sinusoidal más pura (una medida de cuán suavemente cambia la dirección de la corriente) que los inversores de bajo coste, asegurando que sus electrodomésticos sensibles funcionen sin problemas y eficientemente.
Rendimiento del sistema de seguimiento
en un día brillante, Es maravilloso ver cómo su sistema de energía solar genera miles de vatios., por lo que es natural que la mayoría de los propietarios deseen un medio para realizar un seguimiento de la eficacia de su inversión..
Algunos inversores de paneles solares le permiten realizar un seguimiento del rendimiento de su sistema solar a través de una aplicación móvil o un sitio web.. La mayoría de inversores de paneles solares incluyen un método para ver la cantidad de energía que están produciendo actualmente..
Algunos inversores domésticos evaluarán automáticamente el funcionamiento de su sistema de energía solar y le informarán si encuentran un problema con algún componente si algo no funciona correctamente.. También, Puede utilizar el seguimiento del rendimiento del inversor doméstico para monitorear cómo están funcionando los componentes de su sistema y asegurarse de que esté produciendo la cantidad correcta de electricidad..
Transmisiones utilizando la red de servicios públicos
En caso de una breve pérdida de energía, Los inversores solares evitan que la electricidad de sus paneles se dirija a líneas eléctricas externas.. Por eso, Los trabajadores de línea que estén inspeccionando o reparando la red estarán protegidos contra daños..
Si tiene un banco de baterías solares lleno o si su casa no utiliza toda la electricidad solar generada, El inversor también puede inyectar el exceso de electricidad a la red para ayudarle a obtener créditos de energía netos..
Detección de defectos
Si no se mantiene adecuadamente, El envejecimiento y el deterioro de su cableado eléctrico y equipo solar pueden provocar problemas eléctricos peligrosos, como fallas a tierra o arcos.. En caso de tal suceso, El inversor de energía solar detectará inmediatamente el problema y se apagará., proteger el resto del sistema y alertarlo sobre la necesidad de servicio antes de que ocurran más daños.
Comparación de varios modelos de inversores solares
Los inversores de energía solar que empleará su empresa solar dependen de la complejidad de su techo., la cantidad y frecuencia de sombra en su techo, El propósito de su uso de energía solar., Las regulaciones de servicios públicos de su área residencial., los fabricantes con los que se han asociado, y otras variables.
Inversores de cadena, microinversores, optimizadores de energía, Y los inversores híbridos son los cuatro tipos principales de inversores de energía solar., y cada uno tiene ventajas y desventajas.
Inversor de cadena
Un inversor de cadena, a veces conocido como inversor “central”, Es apropiado para diseños de sistemas de energía solar más simples.. Una cuerda es una colección de paneles solares., y se pueden conectar varias cadenas a un único inversor central. De los paneles, la energía eléctrica viaja al inversor central, que transforma la electricidad de CC en electricidad de CA antes de ponerla a disposición para alimentar su hogar.
Un inversor de cadena es el más fácil de mantener porque normalmente está ubicado en un sótano., cochera, u otra zona de fácil acceso. También es la opción más económica., ya que solo se requiere un inversor para acomodar muchos paneles en múltiples planos de techo. Por último, Un inversor de cadena suele ser más duradero debido a su diseño más simple y su función más fundamental..
La desventaja de un inversor de cadena es que el mal rendimiento de un panel puede afectar el rendimiento de los otros paneles de la cadena.. Dado que un inversor string no puede optimizar el rendimiento de cada panel individual, no es adecuado para tejados con sombra constante. Además, Un inversor de cadena funciona mal en diseños de sistemas complejos donde los paneles no se pueden agrupar simplemente en cadenas..
Si eliges una solución de bajo coste y el tejado de tu casa tiene un diseño sencillo y recibe luz solar regularmente, un inversor de cadena suele ser la mejor opción.
Microinversores
A diferencia de los inversores string, Los microinversores están dispersos., y un inversor en miniatura se coloca al lado de cada panel solar. En lugar de que la energía viaje desde todos los paneles a un solo inversor antes de convertirse, Esta tecnología convierte la corriente continua en corriente alterna en cada panel..
Los microinversores son una excelente opción para hogares con diseños complejos de paneles solares o sombreado constante de techos.. Optimizan el rendimiento de cada panel en obra para limitar los impactos de la sombra., y puede monitorear la salida de su sistema en cada panel.
Debido a que cada panel adicional viene con su propio inversor, Los microinversores también podrían facilitar la expansión de su sistema en el futuro.. Con un inversor de cadena, El inversor suele tener un tamaño adecuado para la cantidad de paneles que se colocarán inicialmente y no está diseñado para permitir una mayor generación de electricidad..
Los microinversores tienen la desventaja de ser más caros que los inversores string. Sin embargo, ya que están colocados en el techo, El mantenimiento puede ser más difícil si requieren servicio..
Los microinversores son ideales para maximizar la producción de energía en techos complejos donde los paneles miran en diferentes direcciones o en áreas sombreadas..
Optimizadores de energía
Los optimizadores son un compromiso entre microinversores e inversores string. Similar a un inversor de cadena, La electricidad de sus paneles solares se transmite a un inversor central.. A diferencia de los microinversores, Los optimizadores de energía están situados junto a los paneles solares individuales..
Antes de transmitir energía al inversor string, Los optimizadores de energía optimizan el voltaje de la electricidad. (acondicionando así la electricidad CC). Optimizando la salida de cada panel, pueden limitar los impactos del sombreado en cualquier panel determinado.
Si tu casa tiene un techo complejo (piensa en techos con chimeneas, frontones, y otras obstrucciones), Los optimizadores de energía también pueden ayudar a optimizar su sistema para estos obstáculos..
La principal desventaja de los optimizadores de energía es que son más caros que los inversores string estándar., pero normalmente cuestan menos que los microinversores. Al igual que los microinversores, Los optimizadores de energía pueden complicar el mantenimiento..
Si tu tejado es más complejo y quieres potenciar el rendimiento sin invertir en microinversores, la mejor solución son los optimizadores de energía.
Inversor Híbrido
La última incorporación al campo de los inversores de energía solar son los inversores híbridos.. El inversor híbrido es una mezcla de inversor fotovoltaico y inversor de batería., y está disponible tanto en una configuración de cadena recta como en una configuración de cadena optimizada.
El principal beneficio de un inversor híbrido es que puede convertir electricidad en ambas direcciones., para que pueda convertir la energía CC de los paneles solares en energía CA para el hogar, y también puede convertir la energía CA de la red en energía CC para cargar una batería solar o un vehículo eléctrico..
Los propietarios de viviendas que buscan soluciones de respaldo de energía están adoptando esta tecnología, ya que se puede instalar de manera similar a un inversor convencional., y agregar una batería al sistema no impone una prima de costo significativa.
Una vez que tengas esta batería, puedes extraer energía de la red para cargarla, permitiéndole almacenar energía cuando sea más económica y usarla cuando las tarifas sean más altas y la energía solar no satisfaga todas sus necesidades..
Dado que el número de vehículos eléctricos (vehículo eléctrico) sigue aumentando, Ciertos inversores híbridos tienen la capacidad adicional de cargar vehículos eléctricos.. Dado que un cargador de vehículos eléctricos se puede conectar directamente al inversor híbrido, Las mejoras del panel principal no son necesarias..
De nuevo, la principal desventaja es el costo, y los inversores híbridos son similares a los inversores de cadena, por lo tanto, no se adaptan tanto a diseños de techos complejos ni a sombras..
Los inversores híbridos son una maravillosa alternativa para quienes están contemplando soluciones de almacenamiento de energía o tienen planes de agregar un vehículo eléctrico con carga solar..
Productividad del inversor solar
Durante la conversión de electricidad de CC a CA por parte del inversor, parte de la energía se desperdicia en forma de calor. Los inversores de energía solar de mejor calidad son más eficientes, así convierten más electricidad sin incurrir en pérdidas significativas.
La eficiencia de conversión varía según el modelo., pero la mayoría de los inversores de calidad están entre 97% y 99% eficiente, por lo tanto la pérdida de energía es mínima. Sin embargo, La sombra y otros factores pueden tener un efecto en la eficiencia de un sistema energético., Y su inversor fotovoltaico contribuye a limitar estas pérdidas..
Dimensionamiento del inversor solar
Típicamente, Los fabricantes de inversores indican tanto la energía de entrada máxima que sus productos pueden aceptar como la potencia de salida máxima.. Por ejemplo, Un inversor string con una energía de entrada máxima de 4,000 vatios pueden acomodar hasta 4,000 vatios de energía del panel solar.
En la práctica, rara vez obtendrá la potencia nominal que se muestra en la placa de identificación de su inversor (logrado en condiciones de prueba estándar, o STC). De hecho, sus actividades cotidianas habituales podrían reducir la potencia nominal hasta en 20%.
Para reducir costos, Con frecuencia se eligen inversores de energía solar con una potencia de entrada máxima inferior a la salida máxima de su panel solar.. Esto da como resultado algunos recortes en la generación de energía máxima., ya que el sistema no está diseñado para gestionar la cantidad máxima de energía que los paneles pueden generar, ya que este nivel de potencia rara vez se alcanza en un día normal.
Recorte del inversor
Al construir un sistema de energía solar, Es esencial hacer coincidir el tamaño del inversor fotovoltaico con el tamaño del panel solar para una conversión de energía óptima.. Quizás le sorprenda saber que, por lo general, no es una combinación perfecta., y sólo porque tengas 5kW de paneles solares no necesariamente implica que los combinarías con un inversor de 5kW.
Normalmente, Es más rentable seleccionar un inversor que pueda manejar menos electricidad que la cantidad máxima de energía que los paneles solares pueden producir.. El recorte ocurre cuando los paneles solares producen más electricidad de la que el inversor puede manejar., lo que resulta en la pérdida del exceso de energía.
Si imaginas la producción de electricidad como una ola., que sale a medida que el sol se eleva en el cielo y ofrece luz solar más directa, entonces el recorte del inversor simplemente se refiere al corte del pico de la onda.
Sin embargo, Tiene sentido "desperdiciar" este exceso de energía porque los paneles solares rara vez alcanzan su producción máxima.. Es preferible diseñar el sistema para gestionar la cantidad esperada de electricidad., incluso si eso significa perder una pequeña cantidad de capacidad en días excepcionalmente productivos. Si construye un sistema para acomodar la cantidad máxima de generación de energía, la mayor parte de esa capacidad no se utilizará en días promedio.
Regulaciones solares locales del inversor
Un instalador solar calificado conocerá las restricciones locales que rigen el uso de energía solar y los requisitos de medición neta y las regulaciones de conectividad.. Por ejemplo, en muchos estados, para calificar para medición neta, su sistema solar debe ajustarse a un tamaño máximo específico o una cantidad máxima de energía producida como proporción de su uso promedio.
El límite de tamaño del sistema normalmente está determinado por la producción máxima de energía de su inversor., no es la producción máxima de energía de sus paneles, ya que esto decide la cantidad total de energía que su instalación puede devolver a la red.
¿Cuál es el costo de un inversor solar??
Es difícil estimar el precio de un inversor solar fotovoltaico porque el diseño de cada sistema es único. El tamaño del inversor fotovoltaico se puede ampliar o reducir según los requisitos energéticos de su hogar y la arquitectura del sistema fotovoltaico..
Además, Los instaladores frecuentemente compran al por mayor y tienen contactos directos con los proveedores., por lo que sus precios pueden diferir de los de los compradores directos.
Los precios de los inversores de cadena normalmente oscilan entre $1,000 a $2,000 o más, dependiendo de criterios como el tamaño del sistema, el tipo de acuerdo solar, el vendedor, y cualquier peculiaridad local.
Ten en cuenta que necesitarás un optimizador de energía por panel solar y un inversor para conectarlos..
Los microinversores son más caros que los inversores string, a menudo cuesta $1,000 o más que los inversores string de tamaño comparable. Recuerde que el tamaño del inversor string se puede aumentar con un coste incremental reducido, por lo tanto, un inversor string dos veces más grande no es necesariamente dos veces más caro. A diferencia de, Se deben instalar microinversores en cada panel., por lo que duplicar el número de paneles probablemente resultará en una duplicación de los costos de los inversores..
¿Cuánto duran normalmente los inversores solares??
Los inversores string normalmente tienen una vida útil de 10 a 15 años, pero puede sobrevivir hasta 20 años si se instala en un lugar fresco, Posición bien ventilada y cuidadosamente mantenida..
Los microinversores y optimizadores de energía son muy nuevos en el mercado, por lo tanto, hay menos información sobre su vida útil prevista.. Sin embargo, la mayoría de los fabricantes están seguros de que sus dispositivos durarán más que el 20- a las garantías de 25 años que los acompañan.
¿Qué inversor es apropiado para mi casa??
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Recibirás una estimación de la cantidad de dinero que te ahorrarías instalando paneles solares en tu casa, qué factores influyen en los requisitos de instalación regionales, como el tipo de inversor que normalmente se recomienda.
También se le conectará con un profesional solar que podrá analizar las diversas soluciones solares que tienen sentido para su hogar., incluyendo posibilidades de inversor, y ayudarte a elegir el que mejor se adapta a las necesidades de tu familia.
