Ejemplo de dimensionamiento de un inversor DC/AC solar

El inversor solar DC/AC es un equipo que ha tenido gran auge los últimos años, pues ha permitido la masificación de la energía solar como fuente energética que es renovable. Tomando en cuenta que esta electricidad es generada a partir de un origen que es sustentable y ecológico. Seguidamente, veremos lo referente a su ubicación dentro del sistema y su dimensionamiento por capacidad.

Ubicación del inversor solar dentro del sistema fotovoltaico

Debido a su funcionamiento, el inversor solar posee una serie de protecciones para cuidar la fuente energética, la carga y a él mismo. Su efectividad es dada por la ubicación física, la cual es entre la fuente y la carga, de forma de transformar el DC en AC para la alimentación de los aparatos.

En este sentido, se encuentra en el camino de la totalidad del flujo de la corriente DC y los equipos a energizar que se encuentran conectados a él, circuitalmente forma una conexión en serie. Seguidamente te presentamos un esquema de sistemas híbridos, que es el más general, donde podrás apreciar a qué nos referimos.

 Fuente: energydcac.com

Como puedes observar, las baterías se recargan con la energía excedente, es decir, la que no es utilizada para convertirla en AC. En realidad, están conectadas en el interior del equipo convertidor, aunque el principio es el mismo que si la conexión fuera en el exterior de este.

El dimensionamiento del inversor DC/AC

Este dimensionamiento se hace considerando el máximo consumo de las cargas, pero también la máxima energía que es capaz de entregar la fuente, en este caso las placas solares. Procedamos con el referente al consumo de las cargas. Los equipos a energizar por potencia solar son los siguientes:

– Una (1) nevera de 300 W nominales

– Carga por iluminación: 200 W

– Un (1) TV de 500 W

– Un (1) equipo de videojuego: 200 W

– Una (1) PC: 1500 W

– Una (1) laptop: 100 W

– Un (1) módem: 40 W

– Tres (3) cargadores de móvil: 40 W x 3= 120 W

– Un (1) equipo de sonido: 100 W

Se asumirá el peor caso, es decir, que en cierto momento todos los equipos están conectados a la red y funcionando a plena capacidad. En este caso, la suma de las cargas será: (300+200+500+200+1500+100+40+120+100) W = 3060 W. A este valor se le suma un factor de seguridad y ampliación de cargas del 30%: 3060 + 3060 * 30% = 3978 W.

Por otra parte, la nevera consume en el arranque unas seis veces su potencia nominal durante algunos ciclos. Pero modernamente hay inversores que pueden soportar una potencia de sobrecarga de hasta el doble de su capacidad durante muy corto tiempo en prevención de esta situación.

Asi que la capacidad de inversor sería de 4000 W, en números redondos, por la salida de AC. Para la entrada se hace el cálculo de la potencia que debe tener a su entrada en DC. Esto se halla por el rendimiento, por lo que si asumimos que el inversor es de una eficiencia típica del 90 %, entonces:

EFICIENCIA = P_SALIDA/ P_ENTRADA → P_ENTRADA = P_SALIDA/0,9 = 4000 W / 0,9 = 4444 W

Por lo que la potencia de entrada del inversor deberá ser, en términos comerciales, de 4500 o 5000 W. Pero, en potencia de generación solar, deberá ser un 25 % mayor en DC. Por lo que si los paneles solares suministran 5000 W, deberá suministrar un mínimo de: 0,25 * 5000 W = (5000 + 1250) W= 6250 W.

Ahora, se debe seleccionar un equipo cuya potencia de sobrecarga es del doble de su capacidad. Por lo que se escoge un equipo de 6500 W nominales y una sobrecarga mínima de 1500 W que corresponde a la nevera en su arranque, para un total de exceso de potencia por algunos ciclos de 8000 W.

De esto, se estima que un 30 % se destine a la recarga de las baterías en momentos de baja demanda eléctrica. Estos periodos ocurren en viviendas residenciales, estadísticamente, entre las 9 y las 11 horas y entre las 15 y las 17 horas.

Hasta aquí lo concerniente al dimensionamiento del inversor solar DC/AC, los cuales son en su mayoría de tecnología de onda senoidal pura. Pero hay una gran pregunta: ¿cómo serán estos cálculos con equipos de onda modificada?. Esto lo averiguaremos en nuestro siguiente post junto con sus ventajas.

Si quieres conocer los mejores equipos, consulta nuestra comparativa de los 5 mejores inversores solares DC AC de 5500 a 8000 W donde podrás escoger el que cumpla con tus necesidades. Aquí te mostramos los de más alta calidad que garantizan una durabilidad de muchos años.

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