Introducción
Cuando hablamos de inversores solares, podemos distinguir entre varios tipos según diferentes clasificaciones.
Sin embargo, hay que tener claro un punto en concreto: su funcionalidad principal.
La función principal de un inversor fotovoltaico es adecuar la corriente que generan los paneles fotovoltaicos a la corriente que necesita tu vivienda.
En resumen, convierte la corriente continua (CC) generada por los paneles fotovoltaicos en corriente alterna (CA) utilizable en tu hogar.
En este artículo, exploraremos en detalle los diferentes tipos de inversores solares y cuál es el más adecuado para cada tipo de instalación residencial.
Tipos de inversores solares
Podemos distinguir principalmente entre dos tipos de inversores según la configuración de la red de tu vivienda: inversores monofásicos e inversores trifásicos.
Para la mayoría de las viviendas con una potencia inferior a 10 kW, generalmente se utilizan inversores monofásicos. Sin embargo, para instalaciones con potencias superiores, es más común el uso de inversores trifásicos.
Inversores monofásicos y trifásicos
Los inversores monofásicos y trifásicos son dos categorías esenciales que se utilizan en las instalaciones solares fotovoltaicas dependiendo del tipo de red eléctrica que tenga la vivienda o edificio en cuestión.
Para entender mejor su utilidad y aplicación, veamos en detalle las características y usos de cada uno.
Inversores monofásicos
Los inversores monofásicos están diseñados para operar en redes eléctricas monofásicas, que son comunes en la mayoría de las viviendas residenciales. Estas redes tienen una sola fase de corriente alterna (CA), lo que simplifica el diseño y la instalación de los sistemas eléctricos.
Inversores trifásicos
Los inversores trifásicos están diseñados para redes eléctricas trifásicas, que se encuentran comúnmente en edificios comerciales, industriales y en algunas residencias con mayores demandas de energía. Las redes trifásicas tienen tres fases de corriente alterna (CA), lo que permite una distribución más equilibrada de la carga eléctrica.
Otras clasificaciones de inversores
Además de la clasificación según la configuración de la red, los inversores solares también se pueden categorizar según su tamaño y potencia.
Estas clasificaciones incluyen microinversores, inversores string, inversores multistring e inversores centrales.
Microinversores
Los microinversores son inversores fotovoltaicos de tamaño reducido, generalmente con potencias inferiores a 1 kW, y se suelen conectar a uno o dos paneles solares.
Entre sus características principales destacan:
- Tamaño reducido: Esto permite una instalación más sencilla y flexible.
- Gestión individual del punto de máxima potencia (MPPT): Cada microinversor gestiona de forma independiente el punto de máxima potencia de los paneles a los que está conectado, optimizando así la producción de cada módulo fotovoltaico.
Inversores string
Los inversores string conectan varios paneles solares en serie (formando una string) y convierten la energía generada por esta cadena de paneles.
Sus características incluyen:
- Gestión centralizada del MPPT: Gestionan el punto de máxima potencia del conjunto de paneles conectados, lo que puede provocar pérdidas de eficiencia si uno de los paneles está sombreado o sucio.
- Mayor capacidad: Son adecuados para instalaciones residenciales de tamaño medio y grande, y ofrecen una solución más económica por vatio instalado en comparación con los microinversores.
Inversores multistring
Los inversores multistring permiten conectar múltiples cadenas de paneles solares, cada una con su propio MPPT. Esto ofrece una mayor flexibilidad y optimización, especialmente en instalaciones con distintas orientaciones y sombras.
Inversores centrales
Utilizados principalmente en plantas solares de gran escala (utility scale), los inversores centrales manejan grandes volúmenes de energía y son ideales para huertos solares con potencias de 10 MW en adelante.
Comparativa entre microinversores e inversores string
Para entender mejor las diferencias y decidir cuál conviene instalar en cada caso, vamos a comparar los microinversores y los inversores string en varios aspectos clave.
Tipo de conexión
Una de las diferencias más notables entre los microinversores y los inversores string es el tipo de conexión que utilizan y cómo gestionan la energía generada por los paneles solares.
Microinversores
- Conexión individual: Los microinversores se conectan directamente a cada panel fotovoltaico, lo que permite una gestión individual de cada módulo. Esta configuración significa que cada panel opera de manera independiente, maximizando la eficiencia de cada uno.
- Reducción de pérdidas por desajuste: Dado que cada panel se gestiona de forma independiente, las pérdidas por desajuste (mismatch) son mínimas. Esto es especialmente beneficioso en instalaciones donde los paneles pueden estar parcialmente sombreados o tener orientaciones e inclinaciones diferentes.
Inversores string
- Conexión en serie: Los inversores string conectan varios paneles en serie formando una cadena o string. La energía generada por todos los paneles se combina y se envía a un solo inversor que convierte la corriente continua en corriente alterna.
- Pérdidas por desajuste: En una configuración de inversor string, si un panel está sombreado o sucio, su rendimiento inferior afecta a toda la cadena, reduciendo la eficiencia global del sistema.
Gestión del punto de máxima potencia
La gestión del punto de máxima potencia (MPPT) es crucial para maximizar la producción de energía de los paneles solares.
Aquí es donde los microinversores y los inversores string difieren significativamente.
Microinversores
- Gestión individual del MPPT: Cada microinversor tiene su propio controlador MPPT, lo que permite optimizar el rendimiento de cada panel solar de forma independiente. Esto asegura que cada panel funcione en su punto de máxima eficiencia.
- Mayor optimización: La capacidad de gestionar cada panel individualmente resulta en una mayor optimización y eficiencia general del sistema, especialmente en condiciones de sombra o variaciones de orientación.
Inversores string
- Gestión centralizada del MPPT: Los inversores string gestionan el MPPT de todos los paneles conectados en serie.
- Pérdidas por desajuste: La gestión centralizada del MPPT en los inversores string puede resultar en pérdidas de eficiencia, ya que el inversor busca el punto de máxima potencia de la cadena completa, no de cada panel individual.
Ubicación de la instalación
La ubicación y el espacio necesario para instalar los inversores también varían entre los microinversores y los inversores string.
Microinversores
- Instalación en el techo: Los microinversores se instalan generalmente en la parte posterior del módulo fotovoltaico o en la estructura de soporte en el techo.
Inversores string
- Instalación en interiores: Los inversores string requieren un espacio específico dentro de la vivienda o edificio, preferiblemente en una zona con condiciones ambientales estables para evitar el sobrecalentamiento.
Monitorización de la instalación
La capacidad de monitorizar el rendimiento del sistema fotovoltaico es crucial para mantener su eficiencia y detectar problemas a tiempo.
Microinversores
- Monitorización individual: Los microinversores permiten monitorizar individualmente el rendimiento de cada panel fotovoltaico.
- Mayor control y visibilidad: La monitorización individual proporciona un mayor control y visibilidad sobre el rendimiento del sistema, lo que puede resultar en una mayor eficiencia y menor tiempo de inactividad.
Inversores string
- Monitorización centralizada: Los inversores string permiten monitorizar el rendimiento del conjunto de paneles conectados en serie.
- Menor visibilidad: La monitorización centralizada ofrece menos visibilidad y control sobre el rendimiento individual de cada panel, lo que puede resultar en una respuesta más lenta a problemas y menor eficiencia general.
Comportamiento frente a sombras
Las sombras son uno de los principales enemigos de los paneles solares, ya que pueden reducir significativamente la producción de energía. La capacidad de los inversores para manejar sombras es un factor clave a considerar.
Microinversores
- Mitigación de sombras: Los microinversores gestionan individualmente el rendimiento de cada panel, lo que significa que las sombras en un panel no afectan a los demás. Esto permite que los paneles no sombreados continúen funcionando a plena capacidad.
Inversores string
- Impacto de sombras: En una configuración de inversor string, una sombra en un solo panel puede reducir el rendimiento de toda la cadena de paneles. Esto puede resultar en pérdidas significativas de eficiencia y producción de energía.
Coste
El coste es un factor crucial a la hora de decidir entre microinversores e inversores string.
Aunque los microinversores pueden ofrecer mayores beneficios en términos de eficiencia y flexibilidad, su coste inicial puede ser más alto, sobretodo si comparamos en términos de euro por vatio instalado.
¿Qué factores a considerar al elegir un inversor solar?
A la hora de decidir entre microinversores e inversores string, es importante tener en cuenta varios factores que pueden influir en la eficiencia y coste de la instalación.
- Presencia de sombras
Si tu tejado tiene sombras parciales, los microinversores pueden ser la mejor opción debido a su capacidad para gestionar individualmente el rendimiento de cada panel. Las sombras pueden ser causadas por árboles, edificios cercanos, chimeneas o cualquier otro obstáculo que proyecte sombra sobre los paneles solares.
- Orientaciones e inclinaciones del tejado
Para tejados con múltiples orientaciones e inclinaciones, los microinversores ofrecen una mayor flexibilidad y optimización, permitiendo aprovechar al máximo la energía solar. Si tu tejado no tiene una orientación uniforme hacia el sur y los paneles deben ser instalados en diferentes secciones con distintas inclinaciones, los microinversores permiten que cada panel opere en su punto óptimo sin depender de la orientación de los demás.
- Posibilidad de ampliación de la instalación
Si planeas ampliar tu instalación en el futuro, los microinversores facilitan la integración de nuevos paneles sin complicaciones.
Con los microinversores, puedes simplemente añadir más paneles y microinversores al sistema existente sin tener que cambiar el inversor o reconfigurar el sistema eléctrico.
- Potencia de la instalación
En instalaciones pequeñas (menos de 5 kW), ambas soluciones son viables, pero los microinversores pueden ofrecer ventajas adicionales en términos de eficiencia y flexibilidad.
Para instalaciones de mayor tamaño (más de 10 kW), los inversores string suelen ser más adecuados debido a su capacidad y coste por vatio instalado.
Sin embargo, en instalaciones medianas (entre 5 kW y 10 kW), la elección puede depender de las condiciones específicas del tejado y las preferencias del propietario.
Conclusión
La elección entre microinversores e inversores string depende de las características específicas de tu instalación solar.
Los microinversores ofrecen ventajas en eficiencia, flexibilidad y monitorización individual, mientras que los inversores string son más económicos y adecuados para instalaciones de mayor tamaño.
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