Los módulos solares fotovoltaicos se pueden conectar directamente a un microinversor o deben conectarse entre sí hasta que se alcance el voltaje apropiado y luego conectarse al inversor de cadena. Pero muchos se preguntan: ¿es posible conectar un inversor en lugar de las baterías directamente al controlador de carga, que tiene la función de cargar las baterías en un sistema fotovoltaico con almacenamiento? ¿Existe el riesgo de dañar el inversor o el controlador de carga al intentar esta conexión?
¿Cómo no debe conectarse el inversor al sistema fotovoltaico?
Los inversores se suministran con baterías. El panel solar se conecta a la batería a través del controlador de carga. En general, los terminales de carga de los controladores de carga están limitados a aproximadamente 10-20 A. Un inversor de CA de 2000 vatios consumirá 224 amperios de corriente (banco de baterías de 12 voltios) a la potencia nominal. Por lo tanto, si conecta los dos directamente, corre el riesgo de dañar el controlador de carga.
La respuesta a la pregunta inicial, por lo tanto, es que no puede colocar de manera segura / confiable su inversor de CA en los terminales de carga del controlador de carga solar “típico”. Debe conectar el inversor de CA (a través de un disyuntor / fusible / cableado corto y pesado) directamente al bus de la batería. No conecte el panel solar ni siquiera directamente al inversor sin baterías o circuito estabilizador ya que los voltajes del panel solar varían en un 30%.
Dependiendo de la carga esperada, muchos inversores de 12 CC / 230 V CA consumen muchos amperios. Un pequeño horno microondas de 700 W, por ejemplo, consumirá fácilmente 1000 W. Esto equivale a aprox. 77 amperios a 13 V CC. Por este motivo, el inversor debe conectarse directamente a la batería (incluido el fusible). El inversor y la batería deben estar lo más cerca posible entre sí y necesitará un tamaño mínimo de cable de calibre # 4 para soportar estas corrientes sin problemas.
Otras razones para no conectar el inversor al controlador
Cualquier controlador de carga necesita una referencia de batería para controlar la entrada del panel fotovoltaico. Veamos las dos tecnologías actuales:
- PWM – o modulación de ancho de pulso
PWM requiere el voltaje de la batería para dar luz verde a sus componentes electrónicos para pasar la corriente y el voltaje y permite que pase el mismo voltaje que la batería (batería de 11 voltios, PWM de 11 voltios, ya que los amperios cargan la batería, no los voltios). Está diseñado para apagarse con un voltaje de batería por debajo de aproximadamente 10,5 voltios CC para proteger la batería.
Por lo tanto, su entrada al inversor no estaría regulada, en todo caso. Todos los controladores de carga requieren que empareje la batería con el controlador antes de emparejar los paneles con el controlador para proteger el regulador de voltaje dentro del controlador. El controlador no puede funcionar sin el voltaje de referencia de la batería o se autodestruirá.
- Controlador MPPT
Los controladores MPPT, o seguimiento del punto de máxima potencia, también requieren el voltaje de la batería como referencia para estabilizar la regulación del voltaje. Adoptan el voltaje del sistema en lugar del voltaje del terminal de la batería, por lo que la corriente fluye de manera más eficiente hacia la batería descargada. Por tanto, su entrada al inversor sería CERO o catastrófica, ya que se autodestruiría.
El inversor (también equipado con un controlador MPPT) requiere un cierto voltaje de entrada. Si es de buena calidad, se apagará por subtensión o sobretensión para intentar protegerse. En resumen, podría funcionar unos minutos, pero espere mucho humo. Si desea tirar su dinero probando este enlace, envíelo a una organización benéfica.
Cómo conectar un inversor conectado a la red a paneles fotovoltaicos
Un inversor solar separado está disponible en el mercado. El sistema del que estoy hablando es el sistema conectado a la red para el uso de energía solar fotovoltaica. No necesitas pilas aquí. Simplemente, un panel solar con un inversor de potencia adecuada. El inversor solar incluye una toma de corriente en la que se puede conectar cualquier aparato que funcione con corriente alterna a la tensión de red.
Verifique que el voltaje mínimo y máximo suministrado por la cadena de paneles fotovoltaicos estén dentro del rango del inversor. No permita que las cadenas que está conectando al inversor excedan el voltaje de entrada máximo o la corriente máxima del inversor o caigan por debajo de su voltaje mínimo / de inicio. Asegúrese de que el voltaje máximo cumpla con los requisitos esperados.
Sabemos que el voltaje es aditivo en las cadenas en serie, mientras que la corriente es aditiva en las cadenas paralelas. Por lo tanto, uno podría asumir intuitivamente que el voltaje del diseño del sistema fotovoltaico propuesto y si cae dentro del rango recomendado para el inversor podría determinarse multiplicando el voltaje de los paneles por el número de paneles en una cadena en serie.
La corriente del sistema podría determinarse sumando la corriente de cada cadena paralela (que sería igual a la corriente del panel multiplicada por el número de la cadena paralela). Sin embargo, dado que los valores de STC (es decir, a la temperatura de prueba estándar de 25 ° C) reflejan el rendimiento de los módulos en condiciones muy específicas, el voltaje real de los paneles en condiciones del mundo real podría ser muy diferente de lo que se supone.
Por lo tanto, los cálculos simplificados tomados de los valores de STC dan solo una estimación aproximada inicial; es necesario tener en cuenta cómo cambiará la tensión del sistema en función de las temperaturas que pueda sufrir en la zona donde se instale. A temperaturas más frías, el voltaje del sistema puede ser mucho mayor; a temperaturas más altas, puede ser mucho más bajo.
Para asegurarse de que el voltaje de la cadena con temperatura regulada se encuentre dentro de la ventana de voltaje de entrada del inversor, se requerirá una fórmula más complicada, pero no se preocupe: un software de diseño solar realiza automáticamente estos cálculos y le alerta mientras diseña si las longitudes de las cadenas son demasiado largas o cortas dadas las temperaturas esperadas en el sitio.
Una vez que se establece que las cadenas tienen longitudes aceptables para las especificaciones del inversor, otra consideración clave es que las cadenas tengan las mismas condiciones (p. Ej., Mismo azimut / orientación, misma pendiente, misma irradiancia) si están conectadas al mismo inversor MPPT.
El desajuste de las condiciones en las cuerdas, de hecho, reducirá la eficiencia y la potencia de salida del proyecto solar. Para una discusión de por qué las desalineaciones en el sombreado, la orientación o el azimut causan una pérdida de potencia.
Si está planeando un sitio donde necesita tener paneles en diferentes caras del techo, o algunas áreas de la matriz tendrán más sombra que otras, puede asegurarse de que los paneles con diferentes condiciones estén separados en sus cadenas y luego conecte esas cadenas a diferentes MPPT del inversor (siempre que el inversor elegido tenga más de un MPPT). Esto permitirá que el inversor se asegure de que cada cadena funcione en el punto en el que produce la máxima potencia.
