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Conversores o inversores de corriente contínua a corriente alterna (inverters)

 

Estos equipos están diseñados para convertir corriente contínua de baterías a corriente alterna de 230 V / 50 Hz, para alimentar equipos eléctricos o electrónicos. 

En determinadas aplicaciones que trabajan en corriente continua, no es posible hacer coincidir las tensiones proporcionadas por el acumulador con la solicitada por todos los elementos de consumo. En estos casos la mejor solución es un convertidor de tensión continua.

En otras aplicaciones, la utilización incluye elementos que trabajan en corriente alterna. Puesto que tanto los paneles como las baterías trabajan en corriente continua, es necesaria la presencia de un inversor que transforme la corriente continua en alterna.

Un inversor viene caracterizado principalmente por la tensión de entrada, que se debe adaptar a la del generador, la potencia máxima que puede proporcionar y la eficiencia. Esta última se define como la relación entre la potencia eléctrica que el inversor entrega a la utilización (potencia de salida) y la potencia eléctrica que extrae del generador (potencia de entrada).

La eficiencia del inversor varía en función de la potencia consumida por la carga. Esta variación es necesario conocerla, sobre todo si la carga en alterna es variable a fin de que el punto de trabajo del equipo se ajuste lo mejor posible a un valor promedio especificado.

Aspectos importantes que habrán de cumplir los inversores para instalaciones autónomas son:

- Deberán tener una eficiencia alta, pues en caso contrario, habrá que aumentar innecesariamente el número de paneles para alimentar la carga. No todos los inversores existentes en el mercado cumplen estas características. Sin embargo, es cada vez más sencillo equipos específicamente diseñados para cubrir plenamente estas aplicaciones.

- Estar adecuadamente protegidos contra cortocircuitos y sobrecargas.

- Incorporar rearme y desconexión automáticas cuando no se esté empleando ningún equipo de corriente alterna.

- Admitir demandas instantáneas de potencia mayores del 200% de su potencia máxima.

- Cumplir con los requisitos, que para instalaciones de 230V. C.A. establece el Reglamento de Baja Tensión.

En cualquier caso la definición del inversor a utilizar debe realizarse en función de las características de la carga. En función de esta última se podrá acudir a equipos más o menos complejos.

Se recomienda acudir a inversores diseñados específicamente para aplicaciones fotovoltaicas.

Por otra parte, existen en el mercado tipos muy diferentes de inversores, con grados de complejidad y prestaciones muy variables. Según el tipo de cargas que vaya a alimentar, es posible recurrir a inversores muy simples, de onda cuadrada o si así se requiere, inversores de señal senoidal, más o menos sofisticados.

 

Convertidores reforzados para alta corriente de arranque: 

- Adecuados para alimentar con 230 Volts de corriente alterna, motores de corriente alterna o de ambas corrientes y/o carga de iluminación y equipos electrónicos.

 

 Convertidores reforzados para alta corriente de arranque

 

Aplicación típica: Equipos Eléctricos y Electrónicos

 

Ø     Motores Monofásicos (ver tabla de potencias)

Ø     Heladeras – Lavarropas – Bombas - Bombas Sumergibles

Ø     Cortinas y Portones con motor eléctrico - Equipos de aire acondicionado.

Ø     Motores Trifásicos (Con convertidor trifásico adicional)

Ø     Lámparas incandescentes, de bajo consumo y LEDS.

Ø     Televisores, Videograbadoras y Radios.

Ø     Ordenadores y periféricos.

Ø     Centralitas telefónicas y fax.

Ø     Sistemas de Comunicaciones.

Ø     Sistemas de Seguridad y Vigilancia (CCTV) (con salida senoide)

Ø     Equipamiento de Oficinas.

Ø     Tubos fluorescentes con balastos electrónicos o comunes.

Ø     Lámparas halógenas (reflectores)

Ø     Equipos PLC’s (Controladores Lógicos programables) con relés de c.c.

Ø     Herramientas eléctricas con motor de corriente alterna o ambas corrientes (con o sin carbones): Amoladoras - Taladros de mano o de banco Caladoras, Pulidoras, Aspiradoras, etc.

 

CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES: 

 

Limitación de tiempo de funcionamiento: Uso permanente.

Autonomía: Depende de la capacidad de la/s batería/s.

Baterías: De corriente continua, conectadas de la siguiente forma: 

a) Una sola batería cuando el convertidor se debe alimentar con 12 Volts.

b) En serie para tener más tensión (múltiplos de 12 Volts)

c) En paralelo, sumando su capacidad en Amperes-Hora (AH).

d) En serie paralelo para tener tensiones múltiplos de 12 Volts y la suma de los AH de las baterías en paralelo. 

Tipos de baterías: De Plomo Ácido, tipo automóvil abiertas o cerradas sin mantenimiento; Tipo electrolito absorbido cerradas , sin desprendimiento de gases e involcables.

Montaje de las baterías: el borne negativo de la batería puede estar conectado a tierra y hasta 36 Volts totales se puede considerar que es baja tensión. Para mayores tensiones es conveniente una protección para evitar un acceso accidental a los bornes de las baterías.

Éstas pueden ser colocadas en estanterías, con o sin protección especial, o en un gabinete portabaterías con una gran seguridad y buena estética.

 

Servicio Técnico para la reparación de Inversores. Calculamos las dimensiones de su Proyecto de instalación Fotovoltaica según su necesidad de consumo. Montamos cuadros eléctricos y protección, y distribución.

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POTENCIA

VA

                    MOTOR

CORRIENTE

MÁXIMA

AMP

BATERIAS

VOLTAJE

POTENCIA

HP

CONSUMO

NOMINAL

 

       600 VA

 

0,12

0,92 A

200 VA

130 WATTS

 

5,50

 

12 V

 

800 VA

 

0,16

1,20 A

260 VA

170 WATTS

 

7,15

 

24 V

 

1200 VA

 

0,25

1,75 A

385 VA

255 WATTS

 

10,5

 

36 V

 

1500 VA

 

0,33

2,30 A

500 VA

335 WATTS

 

13,7

 

48 V

 

2200 VA

 

0,50

3,35 A

735 VA

490 WATTS

 

20,0

 

60 V

 

3300 VA

 

0,75

4,95 A

1090 VA

730 WATTS

 

30,0

 

60 V

 

4300 VA

 

1,00

6,50 A

1430 VA

960 WATTS

 

39,0

 

72 A 96 V

  

Comentarios sobre los diferentes tipos y consumos

 -Motores de ambas corrientes (con carbones): Presentan una elevada corriente de arranque y una gran carga inductiva: (Taladros de mano, piedras de amolar, aspiradoras) Son motores de alta velocidad. Para ellos se considera una corriente de arranque de tres a cuatro veces la corriente nominal. Seleccionar por potencia o amperaje. 

-Motores de Corriente Alterna Monofásicos: Presentan una muy elevada corriente de arranque (seis veces la corriente nominal) y una gran carga inductiva. Seleccionar por potencia o amperaje. 

-Iluminación con lámparas incandescentes , fluorescentes o lámparas de bajo consumo: Considerar la suma de potencias totales en VA o en Watts. 

-Para equipos electrónicos: Considerar la suma de las potencias totales en VA o en Watts.

Características Inversores

Caracerísticas:

Los parámetros característicos de un inversor son: 

-Tensión nominal: es la tensión que se debe aplicar a los terminales de entrada del inversor.  Los inversores disponibles comercialmente para uso fotovoltaico se ofrecen con tensiones nominales con las características de este tipo de sistemas. 

-Potencia nominal: es la potencia que puede suministrar el inversor de forma continuada.  Su rango comercial oscila normalmente entre los 100 y los 5000 vatios, aunque existen de potencias superiores. 

-Capacidad de sobrecarga: se refiere a la capacidad del inversor para suministrar una potencia considerablemente superior a la nominal así como al tiempo que puede mantener esta situación. -Forma de onda: en los terminales de salida del inversor aparece una señal alterna caracterizada principalmente por su forma de onda y los valores de tensión eficaz y frecuencia de la misma. 

-Eficiencia (o rendimiento)- es la relación, expresada en tanto por ciento, entre las potencias presentes a la salida y a la entrada del in­versor.  Su valor depende de las condiciones de carga del mismo, es decir, de la potencia total de los aparatos de consumo alimentados por el inversor en relación con su potencia nominal. Además de las ya mencionadas, los modernos inversores de uso fotovoltaico disponibles actualmente en el mercado disponen de toda una serie de características, entre las que destacan: 

- Protección contra sobrecargas.

-Protección contra cortocircuitos.

-Protección térmica.

-Protección contra inversión de polaridad.

-Estabilización de la tensión de salida.

- Arranque automático.

- Señalización de funcionamiento y estado.

 

Los inversores de uso fotovoltaico se clasifican generalmente atendien­do a dos criterios: su aplicación y su forma de onda. 

Según la aplicación 

-Inversores autónomos: son los utilizados en los sistemas fotovoltai­cos autónomos o aislados de la red eléctrica externa.  Entre las varian­tes de este tipo de inversores existentes en el mercado destacan: 

-Entrada de batería: es el más común, en el que la entrada del inversor se conecta única y directamente a la batería.  Este ti­po de inversores suele disponer de la función de protección contra la sobredescarga de la batería, ya que esta conexión directa constituye una línea de consumo no controlada por el regulador.

-Entradas de batería y campo FV: este tipo incluye un regula­dor de carga interno que posibilita la conexión directa del campo FV y hace innecesario el uso de un regulador externo.

-Entradas de batería y generador auxiliar (o red externa): per­mite la conexión directa de un grupo electrógeno auxiliar, o de la propia red externa, posibilitando la carga de las baterías mediante una fuente distinta a la solar (función de cargador), y la alimentación directa del consumo mediante dicho grupo o red (función generador).

-Salida alterna y continua: hay inversores que disponen de do­ble salida, alterna y continua, diseñados especialmente para su utilización en sistemas que precisan estos dos tipos de ali­mentación. 

-Inversores de conexión a red: son los utilizados en los sistemas fo­tovoltaicos conectados a la red eléctrica externa. Este tipo de inversores debe disponer de unas características y cumplir unos requisitos reglamentarios especí­ficos.  

Según la forma de onda

 

 -Onda cuadrada:

 Característica de algunos inversores económicos de baja potencia, aptos para la alimentación exclusiva de aparatos puramente resistivos, como elementos de iluminación y otros.

 

-Onda modulada:

También característica de inversores de baja potencia, pero con un espectro de posibles elementos de consumo más amplio que el tipo anterior, que incluye alumbrado, pequeños motores y equipos electrónicos no muy sensibles a la señal de alimentación.

 

-Onda senoidal pura:

Este tipo de inversores proporciona una forma de onda a su salida que, a efectos prácticos, se puede considerar idéntica a la red eléctrica general, permitiendo así la alimentación de cualquiera aparato de consumo  o en su caso, la conexión a red.

 

-Onda senoidal modificada (o trapezoidal):

Intermedio entre los dos anteriores, permite ampliar el espectro de elementos de consumo y de potencia, limitado en el de onda cuadrada modulada.

  

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