¿Qué es un inversor híbrido?

Si es propietario de una vivienda y está pensando en dar un salto al solar tren, es bueno saber que un panel solar consta de algo más que paneles fotovoltaicos (PV). Algunos sistemas, incluso los conectados a la red, incluyen baterías para almacenar energía. Si su sistema tiene un paquete de baterías, necesita un controlador para mantener las baterías cargadas y evitar la sobrecarga.

Cada sistema también necesita un inversor, un dispositivo que convierte la energía CC generada por el paneles y se almacena en las baterías para obtener alimentación de CA compatible con la red. También funciona como transformador, elevando el voltaje de las baterías (de 12 a 48 V) al estándar de la red (de 120 a 240 V).

En los primeros días del desarrollo solar, los inversores eran voluminosos e ineficientes y producían señales de CA entrecortadas que los equipos electrónicos sensibles no podían utilizar. Solíamos tener uno de esos. Debido a que nuestra secadora tenía controles electrónicos, no funcionaría a menos que el generador (que producía su propia señal de 120 V) estuviera encendido.

Al abordar estas deficiencias, los fabricantes fueron más allá y convirtieron los inversores en sistemas de control multitarea para sistemas fotovoltaicos cada vez más complejos. Estos se conocen como inversores híbridos.

¿Qué es un inversor híbrido?

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Piense en ello como uno que realiza múltiples tareas. Proporciona la interfaz entre los paneles, la batería y la red. Según el tipo, puede funcionar en cuatro modos:

• Modo básico de conexión a red: Convierte la corriente DC de los paneles solares en corriente AC compatible con la suministrada por la compañía eléctrica.
• Modo de almacenamiento de batería: Convierte la corriente CA del red a corriente continua para cargar la batería.
• Modo de copia de seguridad: Durante un corte de energía, un inversor conectado a la red puede cambiar automáticamente al modo de respaldo y suministrar energía al panel desde la batería.
• Modo fuera de la red: Puede suministrar energía al panel y cargar simultáneamente la batería de respaldo.

Una ventaja importante de los inversores híbridos sobre los convencionales es la capacidad de funcionar "al revés". Eso significa que puede convertir corriente CA en CC, lo contrario de lo que normalmente hace un inversor. Entonces, durante un período de nubosidad prolongada, cuando los paneles no están cargando las baterías, el inversor utiliza la energía de la red para cargarlas.

¿Cómo funciona un inversor híbrido?

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Un inversor de conexión a red estándar convierte la energía de CC en CA y transforma el voltaje del conjunto fotovoltaico y la batería al voltaje de la red.

Convierte de CC a CA mediante un sistema de transistores que se encienden y apagan para invertir la dirección de la corriente a una frecuencia de 60 Hz (ciclos por segundo). Luego, la señal de CA pasa a través de una bobina de transformador que induce una corriente en una segunda bobina junto a ella mediante inducción magnética.

La relación del número de vueltas en las bobinas determina la relación de voltaje, lo que facilita la producción precisa del voltaje de la red.

Un inversor híbrido también puede convertir la energía de CA en CC y reducir el voltaje para cargar baterías utilizando la energía de la red. La conversión de CA a CC se llama rectificación, y los componentes electrónicos que la realizan se llaman diodos.

Antes de la rectificación, es necesario reducir el voltaje. Una forma sencilla de hacerlo es dirigir la señal a través del mismo transformador, pero a la inversa.

Los inversores híbridos suelen tener cuatro puertos de conexión. Uno proviene del campo fotovoltaico, otro va al panel eléctrico y dos se conectan a las baterías, uno como entrada y otro como salida.

La electrónica interna monitorea el uso de electricidad y brinda otro beneficio más. Un inversor híbrido puede pasar de la energía de la red a la batería para operar el sistema eléctrico durante los períodos de uso máximo, cuando la red está sobrecargada y la electricidad es más cara.

Tipos de inversores híbridos

No todos los inversores híbridos incluyen todas las características comentadas anteriormente. Hay disponible una amplia selección de modelos, cada uno con su propia potencia máxima de salida, compatibilidad de batería y rango de voltaje para cargar la batería. Básicamente se dividen en tres tipos principales:

• Almacenamiento solar: Este tipo lo usaría para una situación fuera de la red. Puede suministrar energía desde el conjunto fotovoltaico al panel y cargar baterías.
• Almacenamiento solar y energía de respaldo: Necesitará este si está conectando su sistema de energía solar a la red. Puede hacer todo lo que puede hacer un inversor híbrido de almacenamiento solar y tiene todos los componentes electrónicos necesarios para devolver la electricidad a la compañía eléctrica.
• Sistema de almacenamiento de energía en batería (BESS): Esto viene con un batería de iones de litio empacar en la misma carcasa. Puede ser tan grande como un frigorífico, pero la mayoría son mucho más pequeños. El Tesla Powerwall tiene aproximadamente cuatro pies de alto, dos pies y medio de ancho y seis pulgadas de profundidad.

Chris Deziel lleva más de 30 años trabajando en el sector de la construcción. Ayudó a construir una pequeña ciudad en el desierto de Oregón desde cero y ayudó a establecer dos empresas de paisajismo. Ha trabajado como carpintero, fontanero y restaurador de muebles. Deziel ha escrito artículos sobre bricolaje desde 2010 y ha trabajado como consultor en línea, más recientemente con el servicio Pro Referral de Home Depot. Su trabajo ha sido publicado en Landlordology, Apartments.com y Hunker. Deziel también ha publicado contenidos científicos y es un ávido músico.