Con el creciente interés por la energía solar y las soluciones de energía de reserva, muchos propietarios de viviendas y empresas se preguntan: ¿cómo funcionan los inversores? La mayoría de los sistemas eléctricos modernos, en particular los sistemas de energía solar, los sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI) y las aplicaciones en sistemas móviles utilizan inversores. Esta entrada del blog destaca el funcionamiento fundamental, los diferentes tipos de inversores y sus principios de funcionamiento para convertir la energía y garantizar que nuestras máquinas funcionen sin problemas. Así que léalo hasta el final.

¿Qué es un inversor y por qué es importante?

Un inversor es un circuito eléctrico que convierte la corriente continua (CC), normalmente procedente de baterías o paneles solares, en corriente alterna (CA), el tipo de electricidad que consumen habitualmente los hogares y las empresas.

La diferencia entre las corrientes continua y alterna es que la alterna es alterna y la continua es unidireccional. La mayoría de los aparatos y equipos utilizados en el hogar funcionan con corriente alterna. Así pues, los inversores permiten utilizar fuentes de energía almacenadas o generadas (como la solar) en aplicaciones cotidianas.

Funcionamiento de los inversores: proceso básico

Para saber cómo funcionan los inversores, vamos a explicarlo en sencillos pasos:

• Entrada CC: Es la entrada de energía eléctrica al inversor en forma de corriente continua (batería o panel solar).
• Circuito de oscilación: En este caso, el interruptor alterna muy rápidamente (oscila) para imitar los efectos de la corriente alterna.
• Etapa de transformador: La potencia se amplifica o reduce en función de las necesidades del aparato.
• Filtrado Condensadores y filtros para reducir la onda y aproximarla a la CA de calidad de red.
• Salida de CA: La última corriente alterna se suministra a sus aparatos.
• Circuitos inversores, compuesto por transistores, diodos, condensadores y transformadores para regular el control de la tensión, gobiernan este proceso.

¿Cuáles son los Tipos de inversores?

INVERSORES Existen muchos tipos de inversores en función de las distintas aplicaciones:

1. Inversor de onda sinusoidal pura

• Genera electricidad como la red pública
• Es perfecto para aparatos electrónicos delicados, como televisores, ordenadores portátiles y dispositivos médicos.
• Más costoso, pero más fiable

2. Inversor sinusoidal modificado

• Forma de onda de salida más sencilla (ondas cuadradas escalonadas)
• Se adapta a equipos sencillos como ventiladores y luces
• Menos eficiente, pero más barato

3. Inversor de onda cuadrada

• El diseño más rentable y sencillo
• Escasa capacidad para trabajar con nuevos dispositivos
• Obsoleto en un mercado contemporáneo

Cuando usted tiene un sistema de inversor solar, entonces el mejor tipo de inversores son los inversores de seno puro, ya que pueden ser compatibles con muchos tipos de electrónica.

Participación de los inversores en los sistemas solares

Un inversor solar es uno de los elementos más importantes de un sistema fotovoltaico (FV).

Funciones clave:

• Transforma la corriente continua del panel solar en corriente alterna utilizable
• Funciona de forma sincronizada con la red pública o autónoma
• Ayuda en el seguimiento de la producción del sistema y la salud del sistema

La AIE calcula que la energía solar fotovoltaica aportará casi una quinta parte de la electricidad mundial de aquí a 2050, lo que aumenta aún más el valor de mercado de los inversores solares en el avance hacia las energías limpias.

Componentes clave del circuito inversor y su funcionamiento

Un circuito inversor normal tiene varios componentes principales:

• Oscilador: Convertidor de CC a señales de pulsación
• Interruptores (MOSFET o IGBT): Regulación del flujo de corriente
• Transformador: altera el nivel de tensión
• Condensadores y filtros: Armonizar la onda de CA: La onda de salida de CA puede suavizarse mediante condensadores y filtros.

El rendimiento del inversor en su conjunto y la producción de calor vienen definidos por la eficiencia de estos circuitos. La eficiencia de los inversores más recientes es de 90%-98 %, en diseño dependiente o independiente de la carga.

Conversión de CC a CA en profundidad

La tarea principal de un inversor es convertir la corriente continua en alterna.

La forma en que sucede:

• Un método sencillo de formar una onda de CA de aspecto suave es el uso de la modulación por ancho de pulsos (PWM).
• El inversor conecta o desconecta la tensión continua a altas frecuencias, formando una onda cuadrada.
• Los filtros suavizan esta forma de onda, que es similar a una onda sinusoidal.
• Electricidad alterna, que puede alimentar dispositivos de forma segura.

Esta transformación es la indispensable en los inversores de potencia para automóviles, así como en los sistemas de inversores solares aislados de la red.

Uso de los inversores en la vida

• La energía solar no es la única fuente. Están por todas partes:
• Sistemas SAI para ordenadores y routers
• Vehículos eléctricos ( VE )- Los inversores controlan la velocidad y el par de los motores
• Energía renovable- Se aplica en molinos de viento y proyectos solares.
• Máquinas industriales - Controlador de motor de CA y control de accionamiento
• Aplicaciones móviles, embarcaciones y sistemas de emergencia

Entender cómo funcionan los inversores ayuda a los usuarios a elegir el adecuado para aplicaciones específicas, ya sea un inversor solar de gama alta o una unidad móvil compacta.

Tendencias futuras de la tecnología de inversores

La tecnología de los inversores se adopta a gran velocidad. Esto es lo que puede esperar:

• Inversores inteligentes: Los inversores inteligentes pueden conectarse al Internet de las Cosas y supervisarse a distancia.
• Mayor eficacia - Los modelos más nuevos >98%
• Inversores bidireccionales- Se utilizan para exportar energía solar en sistemas conectados a la red.
• Supervisión en tiempo real Supervisión basada en IA - Determinar el fallo de antemano para maximizar la producción
• Sistemas de inversores híbridos - Historia Los sistemas de inversores híbridos combinan el almacenamiento en baterías con la energía solar o la red.

Es probable que estos avances hagan que la necesidad de circuitos inversores avanzados aumente constantemente en la próxima década.

Conclusión

¿Cómo funcionan los inversores? Sencillamente, son el intermediario entre la energía de CC almacenada o renovable y el mundo en el que vivimos, que funciona con CA. Su capacidad para convertir eficientemente la CC en CA los hace ideales para proporcionar energía sostenible, sistemas de respaldo e independencia fuera de la red.

Puede que desee alimentar su hogar con energía solar o proporcionar tiempo de actividad a componentes electrónicos críticos, y el conocimiento del circuito del inversor y la elección del inversor desempeñan un papel fundamental.

Preguntas más frecuentes (FAQ)

Q1. ¿Cómo funciona un inversor?

Un inversor transforma la corriente continua (CC) en alterna (CA), lo que permite que los aparatos y electrodomésticos funcionen con batería o energía solar.

Q2. ¿Cuál es la diferencia entre un inversor solar y uno normal?

Sí, los inversores solares están diseñados específicamente para adaptarse a la potencia variable de los paneles solares, y muchos están interconectados con otros sistemas de almacenamiento en baterías o de red.

Q3. ¿Cuál es la eficacia de la conversión de CA a CC?

La eficiencia de conversión de la mayoría de los inversores de corriente oscila entre el 90 y el 98%, dependiendo de la calidad y la carga.

Q4. ¿Qué tipo de inversor debe utilizarse en los hogares?

Los sencillos inversores de onda senoidal son adecuados para equipos domésticos, especialmente componentes electrónicos sensibles.

Q5. ¿Es posible hacer funcionar un inversor sin batería?

Sí, en aplicaciones solares conectadas a la red o conectadas directamente a una fuente de corriente continua, como un campo solar, los inversores pueden utilizarse sin baterías.