Inversores y Baterías: Componentes Clave en Sistemas Eléctricos

Inversores: Conversión de Energía en Sistemas Eléctricos

Inversor: Elemento que se encarga de convertir la CC de la instalación en CA, igual que la utilizada en la red eléctrica de 230V de valor eficaz y una frecuencia de 50 Hz. Características deseables: alta eficiencia, bajo consumo en vacío, alta fiabilidad, protección contra cortocircuito, seguridad, buena regulación de la tensión y frecuencia de salida.

Inversores en Sistemas Autónomos

La potencia variable está en la salida, dependiendo de los receptores que se conectan, disponiendo en la entrada de la potencia máxima proporcionada por el conjunto panel-acumulador.

Inversores en Sistemas Conectados a Red

La potencia de salida (P_s) tiene que ser siempre la máxima posible, variando la potencia de entrada (P_e) en función de la irradiancia recibida en el generador.

Configuración de los Inversores

La legislación española (RD 1663/2000, Art. 12) establece que la instalación fotovoltaica conectada a la red deberá disponer de una separación galvánica entre la red de distribución de B.T. y las ISF, bien sea por un transformador (TRAFO) de aislamiento o por cualquier otro medio basado en el desarrollo tecnológico.

Este aislamiento se realiza habitualmente con un TRAFO que, si se instala en la salida del inversor, se denomina aislamiento B.F. (Baja Frecuencia) y si se instala a la entrada del inversor se llama aislamiento A.F. (Alta Frecuencia).

Inversores AF (Alta Frecuencia)

Llevan un bloque de conmutación electrónica que convierte la C.C. del generador en C.A. de A.F. Se aplica a un rectificador que la convierte de nuevo en C.C. y luego a un bloque inversor básico que la convierte en C.A. senoidal. Esto disminuye su fiabilidad. Ofrecen mayor rendimiento y necesitan un sistema de control de ausencia de C.C. en la conexión a red.

Inversores BF (Baja Frecuencia)

Llevan un transformador en la salida del bloque inversor básico, que trabaja a la frecuencia de la red, lo que implica un mayor volumen y peso, y un rendimiento menor. Son más robustos y fiables, y no necesitan sistema de control de ausencia de C.C.

Baterías: Almacenamiento de Energía Eléctrica

Baterías: Son dispositivos capaces de transformar la energía química en eléctrica. El funcionamiento en una instalación sería el siguiente: energía eléctrica (generación) - energía química (almacenamiento) - energía eléctrica (consumo).

Tipos de Baterías

En instalaciones en las que vamos a tener descargas profundas, elegiremos baterías tubulares estacionarias. En instalaciones con temperaturas por debajo de 0 ºC, se recomiendan acumuladores de capacidad.

Misiones de la Batería

Las tres misiones principales de la batería son:

• Almacenar energía durante un determinado número de días.
• Proporcionar una potencia instantánea elevada.
• Fijar la tensión de trabajo de la instalación.

Características Clave de las Baterías

Capacidad: Cantidad de electricidad que puede lograrse en una descarga completa del acumulador partiendo de la carga total del mismo, C = t · I

Eficiencia de Carga: Relación entre la energía empleada para recargar la batería y la energía realmente almacenada.

Autodescarga: Proceso mediante el cual el acumulador, sin estar en uso, tiende a descargarse.

Profundidad de Descarga: Cantidad de energía, en %, que se obtiene de la batería durante una determinada descarga, partiendo del acumulador totalmente cargado.

Características Deseables para Baterías en Instalaciones Solares

Las características que serían deseables para las baterías en instalaciones solares son:

• Buena resistencia al ciclado.
• Buen funcionamiento con corrientes pequeñas.
• Amplia reserva de electrolito.
• Depósito para materiales desprendidos.
• Vasos transparentes.