Cálculo de Dimensiones Clave en Inversores Autónomos y Conectados a Red

Dimensionado de Inversores Eléctricos

El proceso de dimensionamiento de un inversor es crucial para asegurar su correcto funcionamiento y la fiabilidad del sistema eléctrico asociado. Los parámetros utilizados varían significativamente si se trata de un inversor autónomo o uno conectado a la red.

Inversores Autónomos (Off-Grid)

En los inversores autónomos, los parámetros fundamentales para el dimensionamiento son la tensión nominal de entrada y la potencia nominal.

Tensión Nominal de Entrada

La tensión nominal de entrada del inversor debe coincidir exactamente con la tensión nominal del banco de baterías de acumuladores, que comúnmente es de 12V, 24V o 48V.

Potencia Nominal

Para determinar la potencia nominal del inversor, se aplica el siguiente criterio:

• La suma de todas las potencias de los receptores que puedan funcionar de forma simultánea no debe sobrepasar dicha potencia nominal.
• Se debe trabajar con los valores de potencia aparente (VA) de los receptores y no con su potencia activa (W). Esto se debe a que la potencia nominal del inversor se especifica para un factor de potencia unidad (FP=1).

Consideraciones sobre Potencia y Factor de Potencia

En receptores puramente resistivos y en equipos de alumbrado (los cuales están obligados a llevar corregido su factor de potencia individualmente a prácticamente la unidad), la potencia activa coincide con la aparente.

Para receptores que disponen de motores, se recomienda obtener la intensidad que absorben directamente de sus hojas de datos o de su placa de características para calcular la potencia aparente necesaria.

Corriente de Arranque

Si existe algún receptor que requiera una corriente de arranque elevada, es imprescindible comprobar que la potencia máxima absorbida durante el tiempo necesario para el arranque sea administrable por el inversor.

Nota: Normalmente, los receptores eléctricos domésticos presentan tiempos de arranque muy reducidos, inferiores a 0,5 segundos (o si la reactancia que llevan es de tipo electrónico).

Inversores para Conexión a Red (On-Grid)

En los inversores diseñados para la conexión a la red eléctrica, los parámetros clave para el dimensionamiento se centran en el seguimiento del punto de máxima potencia (MPP) y la gestión de tensiones máximas:

Rango de Tensiones de Entrada del Seguidor MPP (MPPT)

Este rango se define por dos valores extremos, ambos calculados con una irradiancia de 1000 W/m²:

1. Valor Máximo: Correspondiente a la tensión en el punto de máxima potencia ($V_{mpp}$) con una temperatura de célula de -10°C.
2. Valor Mínimo: Correspondiente a la tensión en el punto de máxima potencia ($V_{mpp}$) con una temperatura de célula de 70°C.

Tensión Máxima ($U_{max}$ en Vacío)

El inversor debe ser capaz de soportar la tensión máxima que puede producir el generador fotovoltaico. Esta tensión se determina como la tensión en circuito abierto ($V_{oc}$) del generador fotovoltaico, medida bajo las siguientes condiciones:

• Temperatura de célula: -10°C.
• Irradiancia: 1000 W/m².