¿Cómo seleccionar un inversor para una instalación fotovoltaica?

Componentes para una instalación fotovoltaica.
Los componentes principales para realizar una instalación fotovoltaica para una vivienda sirven para cubrir las necesidades de consumo propio de electricidad. Estos son los componentes para una instalación fotovoltaica:

• Paneles o módulos solares. ¿Para qué sirven? Son los elementos que necesitamos para captar la radiación solar y transformarla en electricidad generando corriente continua. ¿Cuántos paneles necesitarás para una instalación? El número de paneles solares dependerá de la potencia que se necesita suministrar. Su disposición y forma de conexionado (en serie o en paralelo), será en función de la tensión nominal de suministro y la intensidad de corriente que se desee generar.

• Regulador o controlador de carga. Sirve para controlar la carga de las baterías desde los módulos o paneles generadores, así como de su descarga hacia el circuito de alimentación interior de la vivienda, evitando además que se produzcan cargas o descargas excesivas del conjunto de baterías.

• Acumuladores o baterías. Sirven para el almacenamiento de la energía. Esta energía se produce durante el día con la radiación solar y se utilizada por la noche, en periodos prolongados de mal tiempo o con poca radiación solar. Además el uso de baterías permite poder inyectar una intensidad de corriente superior a la que los propios paneles solares puedan entregar, si la instalación interior de la vivienda lo requiere.

• Inversor o convertidor DC/AC, dispositivo que permite la conversión de la corriente continua (DC) generada en los paneles fotovoltaicos en corriente alterna (AC) para que pueda ser empleada por los receptores y electrodomésticos utilizados en la vivienda.

¿Qué es un inversor?
Para convertir la corriente continua (DC) proveniente de los generadores fotovoltaicos en corriente alterna (AC) para su consumo en la vivienda necesitamos un dispositivo convertidor de corriente DC/AC llamado inversor.
Para garantizar la calidad de la energía vertida en la instalación eléctrica de la vivienda se necesita sincronizar la frecuencia de la corriente inyectada con la de la red, adaptándola a las condiciones requeridas según el tipo de carga y esta sincronización la realiza el inversor.
Los inversores vienen caracterizados principalmente por la tensión de entrada desde las baterías, la potencia máxima que puede proporcionar y su eficiencia o rendimiento de potencia. Este último se define como la relación entre la potencia eléctrica que el inversor entrega para su uso (potencia de salida) y la potencia eléctrica que extrae del sistema de baterías o de los generadores fotovoltaicos (potencia de entrada).

¿Qué exigencias deben cumplir los inversores en las instalaciones fotovoltaicas?
• La eficiencia deberá ser lo más alta posible para minimizar las pérdidas.
• Los inversores deben estar protegidos contra cortocircuitos y sobrecargas.
• Los inversores deben contener elementos que incorporen el rearme y desconexión automática del inversor.
• Los inversores para hacer frente a los picos de arranque que producen muchos electrodomésticos deben poder admitir demandas instantáneas de potencia mayores del 150% de su potencia máxima o nominal.
• Los inversores deben ofrecer una baja distorsión armónica y bajo autoconsumo.
• Los inversores deben disponer de aislamiento galvánico.
• Los inversores deben disponer de sistema de medida y monitorización.
• Los inversores incorporarán controles manuales que permitan el encendido y apagado general del inversor, y su conexión y desconexión a la interfaz AC de la instalación.

Las protecciones que deben incorporar en sus funciones los inversores de corriente son:
• Protección contra sobrecargas y cortocircuitos, que permitirá detectar posibles fallos producidos en los terminales de entrada o salida del inversor.
• Protección contra calentamiento excesivo, que permitirá desconectar el inversor si la temperatura del inversor sobrepasa un determinado valor umbral, y mantenerse desconectado hasta que el equipo no alcance una temperatura inferior preestablecida.
• Protección de funcionamiento modo isla, que desconectará el inversor en caso que los valores de tensión y frecuencia de red queden fuera de unos valores umbrales que permitan un funcionamiento correcto.
• Protección de aislamiento, que detecta posibles fallos de aislamiento en el inversor.
• Protección contra inversión de polaridad, que permite proteger el inversor contra posibles cambios en la polaridad desde los paneles fotovoltaicos.
• Por último, la envolvente o carcasa que protege el dispositivo inversor ofrecerá un grado de aislamiento de tipo básico clase 1 y un grado de protección mínima IP20 para aquellos inversores instalados en el interior de edificios y sean lugares inaccesibles, de IP30 para inversores situados en el interior de edificios y lugares accesibles, y con grado de protección mínima de IP 65 para inversores instalados a la intemperie.

Selección del voltaje del inversor. Inversor a 12, 24 o 48 V
Otra cuestión a tener muy en cuenta es el sistema de baterías que tenemos, si es de 12, 24 o 48V, ya que los inversores solamente funcionan a una única tensión de entrada. Además cuanta más potencia necesitemos disponible, la recomendación es que el sistema de baterías trabaje a mayor tensión, para que así se necesiten menos amperios de consumo y las pérdidas en los cables y en el conjunto del sistema sean menores. Aunque cada vez hay inversores con mayor potencia para todas las tensiones disponibles, por norma general en 12V se recomiendan inversores de hasta unos 2.000-3.000W, para 24V de hasta 5.000-6.000W y para 48V ya se pueden encontrar todo tipo de soluciones hasta potencias muy elevadas.

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Inversor de red Kostal PIKO 4.2 MP 4200W monofásico. Características básicas del inversor de red PIKO 4200W:

• Inyección monofásica
• Conversión sin transformador
• Tensión de entrada (CC) nominal : 540V
• Tensión de entrada (CC) máxima : 845V
• Corriente de entrada (CC) máxima : 12 Amperios
• Potencia nominal de salida (CA) : 4.2 KW
• Potencia de salida (CA) : 4.2 kVA
• Tensión mínima/máxima de salida (CA) : 185/276 V
• Corriente máxima de salida (CA): 18.5 A
• Coeficiente de rendimiento 98%