Inversor solar: qué es, funcionamiento, tipos y cómo escoger el más adecuado
Una instalación fotovoltaica no debe asociarse únicamente a la incorporación de placas solares en los tejados de nuestras viviendas. Existen otros componentes que debemos conocer cuando queremos ser más independientes de las comercializadoras y generar electricidad procedente de la energía solar. Elementos tales como los soportes, los sistemas de monitorización o equipos de protección también son parte de la instalación pero, sobre todo, el inversor será una de las piezas más importantes que nos permitirá disfrutar del autoconsumo solar.
En el siguiente artículo, te explicaremos en detalle qué es un inversor solar, cómo funciona, tipos y cuál elegir para tu vivienda.
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¿Qué es un inversor solar?
El inversor solar es el componente esencial que permitirá que toda persona que instale placas solares en sus hogares, pueda disfrutar de la energía procedente del sol, es decir, convierte en electricidad la energía que han generado dichos paneles solares.
Y, ¿por qué es necesario este elemento? La producción de energía llevada a cabo por los módulos se transforma en corriente continua que no puede ser utilizada en las casas, ni ser inyectada a la red eléctrica.
Es aquí donde entran en acción los inversores para placas solares, convirtiendo esa energía continua que no podemos aprovechar en corriente alterna para nuestro consumo de energía diario. De este modo, nos permitirá hacer uso de los electrodomésticos, iluminación u otras funciones del hogar que necesiten electricidad.
Además de realizar esta función tan relevante, el inversor optimizará la producción de energía generada por los paneles solares fotovoltaicos para conseguir el máximo rendimiento posible de la instalación.
¡VÍDEO! Despeja tus dudas sobre el funcionamiento de los inversores.
En cuanto a la vida útil de un inversor solar, podemos hablar de una duración aproximada de hasta 10 años, debido a los componentes electrónicos, que pueden ser reemplazados fácilmente.
También deberemos tener en cuenta la ubicación del inversor solar en la casa porque puede generar cierto ruido, 25 dB aproximadamente, similar a lo que puede ser una nevera de alta eficiencia. Por otro lado, los inversores pierden rendimiento si se encuentran expuestos durante cierto tiempo al sol, ya que incrementa su temperatura interna.
Por tanto, debemos situarlo en una zona poco común y apenas transitada de la casa donde el equipo no pueda suponer una molestia para nosotros y no se vea expuesto directamente al efecto del sol.
Las principales características de los inversores
Ya hemos visto que los inversores solares juegan un papel muy importante en la instalación de un sistema fotovoltaico. Ahora veremos cuáles son sus principales características:
- Como hemos nombrado anteriormente, su principal función es la transformación de corriente continua en corriente alterna que permita el funcionamiento de dispositivos eléctricos con energía procedente del sol.
- Optimiza la producción de energía generada por las placas solares, maximizando el rendimiento del sistema.
- Deberá contener equipos de protección que llevarán a cabo un seguimiento del rendimiento y de la actividad eléctrica para que se paralice la producción de energía en el caso de producirse algún fallo en el sistema o cortocircuito.
- Monitorización. Un seguimiento de la producción generada por los paneles solares, nos permitirá conocer si existe algún fallo en alguno de ellos y si debemos hacer los arreglos oportunos para evitar que el rendimiento de la instalación disminuya.
Funcionamiento e instalación de inversores solares
Una vez que tenemos claro cuáles son las funciones primordiales de los inversores de energía solar, vamos a ver cómo funciona exactamente este componente en una instalación de autoconsumo fotovoltaico.
Los paneles solares reciben luz solar que, posteriormente se transforma en electricidad. Pero esta electricidad se convierte por completo en corriente continua que no es factible para el consumo eléctrico en nuestras viviendas. Entonces, ¿cómo podemos utilizar esa electricidad procedente de la energía solar? La respuesta está en el inversor solar.
Este componente indispensable de toda instalación de autoconsumo fotovoltaico, transformará la corriente continua en corriente alterna. La energía generada por las placas solares se envía directamente al inversor para realizar dicha transformación de corrientes y, finalmente, disfrutar de la energía eléctrica procedente del sol y emplearla para el uso doméstico.
En cuanto a la instalación, debemos tener en cuenta aspectos como el correcto funcionamiento de los circuitos eléctricos de nuestra vivienda, la ubicación del inversor, las conexiones e incluso fusibles.
Por ello, recomendamos ponerse en contacto con profesionales del sector que te puedan ayudar a realizar una correcta instalación. En Otovo, disponemos de un gran número de instaladores certificados para ayudarte en la instalación de tu sistema fotovoltaico y resolver todas las dudas relacionadas con el proceso.
Tipos de inversor solar
Está claro que el propósito primordial de un inversor de energía solar es transformar energía corriente en alterna para emplear la producción de energía solar que han generado nuestros paneles solares y, de este modo, utilizar los aparatos eléctricos de nuestra casa. Existen varios tipos de inversor solar que diferenciaremos según dos criterios de clasificación:
- Según la potencia instalada y configuración eléctrica
- Según la finalidad o aplicación del sistema fotovoltaico
Haciendo referencia al criterio de clasificación de configuración eléctrica, podemos diferenciar entre inversores monofásicos y trifásicos. Explicamos a continuación en qué consiste cada uno y qué les diferencia.
Inversores monofásicos
Los inversores monofásicos se emplean en redes de tipo monofásica, es decir, solamente emplean una fase y una única corriente alterna. Su tensión normalizada se fija, aproximadamente, en los 230 voltios permitiendo instalar una potencia máxima de 14,49 kW, aunque el inversor monofásico más potente en el mercado es de 8.2 kW.
Este tipo de instalación es muy común en casi todas las casas de nuestro país, utilizándose en gran medida para calefacción e iluminación.
Pero, ¿cómo puedo saber si mi instalación es monofásica? ¡Fácil! Tan solo tendrás que dirigirte a tu cuadro eléctrico y constatar que los dispositivos son dobles, tal y como mostramos en la siguiente imagen:
Inversores trifásicos
Los inversores trifásicos para paneles solares, a diferencia de los monofásicos, están formados por 3 fases y 3 diferentes corrientes alternas y su tensión normalizada se fija en los 380-400 voltios y 50 Hz. Por tanto, estamos hablando de instalaciones muy propicias para grandes viviendas con piscina, empresas e industrias donde las dimensiones de las instalaciones fotovoltaicas son de medio y gran tamaño. Cierto es que podemos encontrar este tipo de red en viviendas pequeñas, pero no sería lo más común.
Al igual que en una instalación monofásica, para conocer si disponemos en nuestro hogar de un sistema eléctrico trifásico, deberemos ir hasta nuestro cuadro eléctrico y comprobar que tenemos un dispositivo triple.
Con conexión a la red
Una vez que hemos averiguado si necesitamos un inversor monofásico o trifásico para el hogar según la configuración eléctrica de nuestra casa, podemos optar por inversores solares con conexión a la red o de conexión aislada. El primer tipo de tecnología nos permitirá verter excedentes a la red eléctrica y los sistemas que no están conectados a la red, necesitarán varias baterías solares que permita almacenar la energía que no se ha consumido, suponiendo el 100% de la independencia de la red tradicional. No obstante, no recomendamos la desconexión, puesto que en el caso de días enteros sin sol, el vivienda arriesga quedarse sin suministro eléctrico.
Dentro de cada tipología, encontraremos los diferentes tipos de tecnología que se pueden aplicar.
Las instalaciones fotovoltaicas donde se han instalado inversores eléctricos con conexión a la red, transforman la energía solar procedente de las placas solares en electricidad apta para el consumo doméstico con la posibilidad de verter los excedentes generados a la red y obtener la compensación económica oportuna.
Dicho de otra manera, el inversor es el “cerebro” de nuestra instalación que decide de dónde consume (paneles, red o en su caso, baterías) y opera el resto de elementos para que tengamos energía en casa.
Diferenciamos cinco tipos de inversores eléctricos conectados a la red: string o en cadena, micro inversores, híbridos, optimizadores de potencia y módulos inteligentes.
Inversores string, en cadena o centralizado
Las instalaciones de paneles solares que incluyen inversores string, en cadena o también llamados centralizados, se emplean normalmente para sistemas fotovoltaicos instalados en tejados que no se ven perjudicados por las sombras. Actualmente, son los más utilizados y económicos del mercado, además de disponer de un mantenimiento sencillo que no nos quitará tiempo gracias a su fácil acceso ni supondrá coste adicional.
Pero, ¿cómo funciona exactamente? En las instalaciones que incluyen inversores string, cada uno de los paneles que componen el sistema se conecta en serie o por cadenas. Hay inversores que aceptan varias cadenas, aunque los de poca potencia podrán configurarse con una única cadena, es decir, la producción de energía que se ha generado por cada línea o cadena de paneles quedará limitada al panel que haya generado menos potencia de dicha cadena. Expresado de un modo más sencillo, esto quiere decir que si alguna de las placas solares que se han instalado se ven afectadas por la sombra en determinados momentos del día o del año, la potencia total de la cadena de paneles se verá reducida considerablemente hasta llegar a la potencia del panel que está siendo afectado por la sombra.
Por ello, este tipo de inversores es perfecto para zonas geográficas donde la radiación solar se mantenga constante anualmente y ningún panel solar se vea afectado por la sombra.
Microinversores
Los micro inversores para una instalación de paneles fotovoltaicos presentan un funcionamiento diferente a los inversores de cadena. En este caso, cada panel contiene un inversor de energía solar lo que implica que no es necesario que la producción vaya dirigida a un único inversor, si no que gracias a que cada una de las placas solares contiene un micro inversor que podrá transformar la energía de corriente continua a corriente alterna desde el propio tejado. A diferencia de los inversores string, la producción generada por un panel no afecta al resto reduciendo así su rendimiento.
Este tipo de tecnología se ha hecho más viral en los últimos años entre el autoconsumo solar de las viviendas, apostando por un sistema más potente que conseguirá un mayor rendimiento y eficiencia del sistema fotovoltaico. Además, permiten llevar una monitorización de las placas solares, conociendo de primera mano si el rendimiento se ha visto afectado por algún fallo en el sistema para tomar las medidas oportunas posteriormente.
¿Cuál es el inconveniente? El precio es superior puesto que hablamos de pequeños inversores incrustados en cada uno de los paneles, dificultando su reparación debido al difícil acceso.
Inversor híbrido
También podemos hallar algunos modelos que lo combinen con la red eléctrica, aunque no sea lo más común, disponiendo de ellos en casos de apagones como el inversor híbrido.
Un inversor solar híbrido tiene la misma función que un inversor de string convencional pero además de transformar la energía proveniente de los paneles para el uso doméstico gestiona la carga/descarga de energía en sistemas de baterías para su uso en momentos en que los paneles no estén produciendo. Estos inversores se configuran para maximizar la vida útil de las baterías, que son el elemento más caro de la instalación. Convierte la corriente continua en corriente alterna gestionando la producción de energía procedente del sol con las baterías y vertiendo los excedentes generados a la red. Intercala el uso de baterías con el inversor, es decir, cuando la batería tiene un nivel bajo, el inversor intercederá consumiendo energía procedente de la red eléctrica externa.
Este tipo de tecnología está diseñada para conseguir la máxima autosuficiencia del sistema y que nos permita el máximo ahorro energético posible, sin embargo tiene un precio muy superior a un sistema sin baterías.
Existen algunos inversores híbridos, conocidos como inteligentes, que son capaces de cargar las baterías con energía de la red eléctrica en momentos en que su precio sea bajo para usarla en casos de que el sistema fotovoltaico no pueda abastecer la demanda eléctrica de la vivienda.
Optimizadores de potencia
Las instalaciones con optimizadores de potencia contienen los mejores atributos de los inversores de cadena y los micro inversores. Se sitúan en el tejado incrustados en la parte trasera de las placas solares al igual que los micro inversores, pero no transforman la energía directamente desde cada uno de los módulos, si no que se envía a un inversor centralizado tal y como sucede con los inversores de cadena.
Si lo comparamos con los inversores de cadena, veremos que los optimizadores son mucho más eficientes. ¿Por qué? Debido a que el inversor centralizado busca potencia teniendo en cuenta el conjunto de paneles solares, pero los optimizadores de potencia intervienen sobre cada panel y no sobre el conjunto, por tanto, se podrá localizar aquel punto donde se genere más potencia. Por tanto, si un panel solar se ve afectado por la sombra, la potencia global del sistema no se reducirá de manera drástica gracias al estar conectado a un optimizador.
Lo bueno de este tipo de sistemas es que son más económicas que los micro inversores y requieren un mantenimiento mucho menor, además mejoran la eficiencia de la instalación fotovoltaica gracias a la opción de monitorizar el rendimiento de cada uno de los módulos.
Módulo inteligentes
Las ganas de mejorar cada vez más la tecnología de los inversores no cesa. Así, han surgido los módulos inteligentes consiguiendo ser una versión mejorada de los optimizadores de potencia. Estos módulos van integrados en las placas solares y, aunque aún se encuentran en fase de experimentación, podrían reducir aún más el coste de mantenimiento gracias al disponer de una instalación más sencilla.
El coste es superior a otros inversores como el string, pero ofrece numerosas ventajas que harán incrementar considerablemente la rentabilidad de la instalación:
- El rendimiento se mide por panel solar y no en su conjunto como sucede con los inversores en cadena.
- Los tiempos de instalación se verán reducidos de manera notable gracias al integrar un optimizador en cada módulo, siendo la instalación mucho más sencilla. No existe la necesidad de incorporar nuevos materiales adicionales a la instalación, por tanto, repercutirá también en una reducción del gasto de la mano de obra.
- El mantenimiento se reduce gracias a que los optimizadores situados en la parte superior de los módulos inteligentes son fácilmente desmontables, permitiendo mantener la instalación limpia o realizar algún cambio si se produce algún fallo en el sistema.
No conectados a la red o de conexión aislada
Los inversores de conexión aislada, también llamados no conectados a la red, son un tipo de tecnología que tal y como indica el nombre, prescinde totalmente de la red eléctrica externa, siendo de forma obligatoria disponer de una batería donde se pueda almacenar toda la energía solar generada a través de los paneles. El inversor extrae la energía de la batería y convierte la corriente continua en corriente alterna para que podamos emplearla en nuestro día a día, alimentando nuestros aparatos eléctricos. Generalmente, este tipo de inversores se utilizan en zonas con poca o nula accesibilidad a la conexión eléctrica como puede ser en autocaravanas o barcos.
Inversores aislados
Los inversores para instalaciones aisladas (desconectadas) de la red eléctrica funcionan de manera muy similar a los inversores híbridos de instalaciones conectadas a red, sin embargo lo que hace especiales a estos equipos es que son capaces de generar una red eléctrica propia de acuerdo a la normativa eléctrica (230V/400V 50Hz).
Algunos de ellos tienen la particularidad de no tener incorporado el equipo de control de carga/descarga de las baterías, siendo este un equipo distinto llamado regulador.
Precios de inversores para paneles solares
El inversor es una pieza clave para la instalación de un sistema de autoconsumo fotovoltaico en nuestra vivienda. Su precio puede variar desde los 300€-400€ (micro inversores) hasta los 5.000€ (inversores trifásicos de 50 kW). Esta variación de precio depende de la potencia, la calidad y el tipo de inversor solar que influirá si hablamos de conexión a red o conexión aislada, así como el tipo de instalación que tengamos en la casa (monofásica o trifásica). Como comentábamos antes, el inversor es el “cerebro” de la instalación y por ello, la tecnología conlleva este mayor coste.
Una buena inversión permitirá que el inversor se mantenga durante un mayor tiempo y consiga una mayor eficiencia. Deberemos analizar cuál cumple con los requisitos necesarios para el consumo de nuestro hogar, consiguiendo el máximo rendimiento.
¿Cómo elegir el inversor más adecuado?
Una vez que conocemos toda la información, se presenta la pregunta del millón: cómo elegir el inversor más adecuado para mi instalación de paneles solares.
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Lo primero de todo es conocer el consumo energético que hacemos en nuestros hogares de nuestros dispositivos eléctricos. En función de ello, podremos evaluar si necesitamos una instalación más grande o más pequeña, monofásica o trifásica y si nos encontramos conectados a red.
Si no te encuentras conectado a la red eléctrica deberás optar por un sistema aislado con sistema de almacenamiento. Por otro lado, debemos mirar que la producción de nuestro sistema fotovoltaico sea coherente con nuestro consumo. Autoconsumiendo mucho y tirando poca energía.
También deberemos tener en cuenta las marcas de inversores que existen en el mercado y que te pueden ofrecer. En Otovo, trabajamos con inversores que destacan por su eficiencia y seguridad siendo una alternativa muy segura para instalar en las viviendas y estos son:
De todos modos, tienes a tu disposición toda nuestra ayuda y experiencia para resolver todas las dudas necesarias.