Menu

Panells d'energia
solar fotovoltaica

Convertidor de corrent continu a altern

Convertidor de corrent continu a altern

En els inicis de l'energia solar fotovoltaica, les instal·lacions d'electrificació feien servir l'electricitat per al consum al mateix voltatge i amb la mateixa forma que la rebien dels panells solars fotovoltaics i els acumuladors, és a dir, a 12, 24, 48 volts en corrent continu. Això va marcar una gran diferència amb els usuaris que disposaven de xarxa de distribució elèctrica o de grups electrògens a 220 volts de corrent altern.

El mercat dels electrodomèstics s'ha adaptat a la majoria dels usuaris i podem trobar qualsevol aparell a 220 volts de corrent altern. Per tant, aconseguir electrodomèstics fiables, de qualitat ia un preu raonable que funcionin a baix voltatge i en corrent continu és més difícil.

Per tant, calen equips que transformen les corrents continus amb valors baixos de tensió en corrents alterns de valors de tensió 220 volts. Aquests són els inversors (també coneguts com onduladors o convertidors). Avui, hi ha disponibles gràcies als avenços de la tecnologia amb els transistors GTO.

Els convertidors corrent continu / corrent altern (inversors, onduladors) permeten convertir els 12, 24, 48 volts de corrent continu que produeixen els panells solars i emmagatzemats a la bateria, en corrent altern de 125 o 220 V (actualment, 230 V) , com el que es fa servir normalment en llocs on hi ha la xarxa elèctrica convencional.

Avantatges i inconvenients dels convertidors

Els avantatges de disposar d'energia elèctrica en forma de corrent altern són diversos:

  • És el tipus de corrent que s'utilitza a tot el món i, per tant, dóna un punt de normalitat.
  • Facilita la compra d'electrodomèstics per poder accedir als que són més eficients.
  • Permet mantenir valors estables de voltatge i forma d'ona, tot i la variabilitat de l'estat de càrrega de les bateries.
  • El fet de treballar amb voltatges superiors (220 V és 18 vegades 12 V) permet treballar amb corrents elèctrics baixos i, per tant, es poden fer servir conductors més prims, proteccions elèctriques habituals i es minimitzen les pèrdues.

No tot són avantatges, també tenen algun inconvenient:

  • La instal·lació consta d'un element més, el convertidor. Per tant, disminueix la fiabilitat del sistema.
  • El convertidor té unes pèrdues elèctriques compensar generant més electricitat als mòduls (5%).
  • En instal·lacions petites, el convertidor pot representar una part important del pressupost; per exemple, per a una instal·lació d'uns 100 Wp de potència de mòduls, un convertidor de 250 W pot representar un 20% del cost total.

Característiques d'un convertidor de corrent

Principals característiques que defineixen un convertidor

  • Tensió d'entrada (Vcc): aquest valor ha de ser igual al de l'acumulador (12, 24, 48 V).
  • Voltatge de sortida (Vca): aquest valor ha de ser normalitzat (230 VAC).
  • Estabilitat del voltatge de sortida / entrada: s'admeten variacions de fins al 10% per a convertidors d'ona quadrada i del 5% per a convertidors d'ona sinusoïdal. Són valors que les normes admeten per al voltatge de les xarxes elèctriques convencionals, independentment de la potència demandada per al consum. D'altra banda, en instal·lacions amb acumuladors, la tensió d'entrada no pot ser superior al 125% ni inferior al 85% de la tensió nominal d'entrada del convertidor.
  • Tipus d'ona: actualment, els inversors han de presentar un format tipus de corrent altern normalitzat amb una ona sinusoïdal pura.
  • Capacitat de sobrecàrrega (potències punta) i de protecció tèrmica: molt útil en instal·lacions amb motors, ja que en el moment d'arrencada es pot duplicar la potència necessària per al funcionament nominal, encara que només durant uns segons. Cal tenir en compte que qualsevol motor, a l'hora de posar en marxa, pot consumir un corrent fins a cinc vegades la intensitat nominal i que, per regla general, aproximadament és de tres vegades.
  • L'eficiència energètica o rendiment del convertidor és la relació entre l'energia que facilita el convertidor als consums en corrent altern i l'energia que necessita aquest convertidor d'entrada (de la bateria). Si el convertidor dissenyat per a una potència determinada treballa en una fracció d'aquesta potència, el rendiment baixarà. S'ha d'exigir a un convertidor sinusoïdal un rendiment del 70% treballant a un 20% de la potència nominal i el 85% quan treballi a una potència superior al 40% de la nominal.
  • Arrencada automàtica i estat en espera: permet que les parts de potència del mateix convertidor es desconnectin en absència de consums i es tornin a connectar en el moment que detectin una demanda energètica per sobre d'un llindar prèviament fixat.
  • Protecció contra la inversió de polaritat i curtcircuits: opcions bàsiques, donades les possibilitats d'error o de funcionament defectuós dels circuits de consum que són elevades durant la vida del convertidor.
  • Baixa distorsió harmònica: paràmetre relacionat amb la qualitat de l'ona generada. Els harmònics normalment s'eliminen per mitjà de filtres, encara que això comporti pèrdues. La variació de la freqüència de la tensió de sortida serà inferior al 3% de la nominal.
  • Possibilitat de ser combinat en paral·lel: permetrà un possible creixement de la instal·lació i de la potència de consum.
  • Bon comportament amb la variació de la temperatura: marge d'operació entre -5ºC i 40ºC.
  • Només cal documentació tècnica. S'exigeix, com a mínim:
    • Tensió de treball d'entrada i de sortida.
    • La tensió nominal.
    • Freqüència nominal i factor de distorsió.
    • Forma de l'ona de sortida.
    • Marge de temperatures de treball admès.
    • Rendiment en funció de la potència demandada.
    • Sobrecàrrega que resisteix.
    • Resistència a curtcircuit.
    • Factor de potència.
valoración: 3 - votos 6

Última revisió: 29 de agost de 2018