Sistemas de Energía DC/AC
Potencia AC y DC: sus diferencias parte 3
Ago
Continuamos con el estudio de la potencia eléctrica AC y DC antes de pasar al objeto de esta serie de post que es establecer las principales diferencias entre ellas. En este artículo veremos la conversión entre ambas. Comencemos.
Principio de la conversión de potencia DC en AC y viceversa
Como concepto fundamental, debes saber que en ambos tipos de energía se maneja el concepto de potencia aparente “S”. Ya que este valor es igual en ambos tipos de electricidad. A continuación te diremos como calcular una potencia a partir de la otra.
Convirtiendo potencia eléctrica DC a AC
En principio, esta conversión se realiza a través de un equipo llamado inversor DC/AC. En el cual entra una señal de voltaje en DC, con valor de nivel de voltaje establecido de acuerdo a las especificaciones del equipo. A la salida se obtiene una señal de AC con voltaje y frecuencia de acuerdo a las características del inversor.
La potencia de salida depende de dos factores que son:
- Capacidad nominal del inversor. La cual es definida por la cantidad máxima de corriente que es capaz de suministrar, manteniendo constante el valor del voltaje
- Consumo de la carga. En este factor, toma en cuenta la máxima que dice “la corriente la impone la carga”. Sin embargo, debes recordar que esta corriente debe ser menor a la de la capacidad nominal del inversor
Una vez aclarado lo anterior, podemos pasar a la ecuación básica de conversión la cual es:
PAC = PDC x Ef
Donde:
PAC; es la potencia en AC calculada y obtenida a la salida del inversor. Es dada en Vatios (W)
PDC; es la potencia DC de entrada al inversor. En Vatios (W)
Ef; es el factor de eficiencia del inversor. Este valor es proporcionado en las especificaciones técnicas del equipo. Consiste en una cifra adimensional
Así, por ejemplo, tienes un inversor DC de una potencia de 1.000 W y 95 % de rendimiento. Asimismo, posees un sistema de energía renovable que te proporciona 600 WDC en 18 VDC. Deseas saber la potencia disponible en AC, entonces:
PAC = PDC x Ef = 600 W x 0,95 = 570 W
Luego, la energía disponible será de 570 W en 18 VDC. También habrás podido observar que para el cálculo usamos la potencia que proporciona el sistema renovable de energía y no la capacidad del inversor.
Conversión de potencia AC a DC
En este caso, esta transformación se hace utilizando un equipo llamado rectificador AC/DC. En este equipo entra una señal AC, generalmente sinusoidal, dando a su salida una señal DC o continua. Los niveles de voltaje, tanto de la señal de entrada como la de salida depende de las especificaciones técnicas del rectificador.
Ahora, la forma de la señal depende de la tecnología del rectificador. Aunque los más utilizados, en estos momentos, son los rectificadores controlados por frecuencia. Esto por sus prestaciones y su señal de salida filtrada y libre de rizo de baja amplitud y alta frecuencia.
Para la selección de este equipo, es necesario tomar en cuenta dos consideraciones que son:
- Capacidad máxima nominal del rectificador. Que es la máxima corriente en DC que puede suministrar sin que disminuya el voltaje
- Consumo de la carga. Para el cual debes tomar el máximo. Igualmente, este valor de corriente debe ser menor a la capacidad nominal del rectificador
Igualmente que para el caso de los inversores, es necesario tener en cuenta el factor de eficiencia del inversor. Aclarado esto, la ecuación básica de transformación de energía AC a DC es:
PDC = PAC x Ef
Donde:
PDC ; es la potencia DC calculada que se obtiene en la salida del rectificador, en Vatios (W)
PAC; es la potencia de entrada al rectificador, a ser transformada. Viene es Vatios (W)
Ef; es el rendimiento del inversor y la obtienes de la hoja técnica del rectificador. Es adimensional
En nuestro próximo artículo, veremos en detalle un ejemplo de cálculo. De todas formas en el Curso de diseño de sistemas de energía para telecomunicaciones y sistemas críticos aprenderás como proyectar con estos equipos. Para que te enteres de que va esta formación, sigue este link.
Te invitamos a que entres en el blog de energydcac donde podrás disfrutar de gran variedad de contenido útil referido a energía DC y solar. Y si tienes alguna pregunta, no dudes en hacerla que estaremos felices de responderte. También puedes registrarte gratuitamente con nosotros. ¡Hasta pronto!
