Tipos de inversores solares: cómo elegir el correcto y qué exige su instalación y conexión al tablero

Un string que funciona en verano y dispara una alarma de sobretensión la primera mañana fría del año. Un inversor montado en un cuarto sin ventilación que reduce su potencia cada tarde. Son fallas de selección e instalación, no de fabricación, y son de las más frecuentes en el oficio.

Conocer los tipos de inversores solares es el primer paso; quien trabaja en solar necesita además cruzar los datos del inversor con los del arreglo y montarlo como exige la norma. Al terminar vas a poder elegir entre las opciones del mercado, verificar la compatibilidad eléctrica con un ejemplo y reconocer los errores que más se repiten en obra.

Todo inversor fotovoltaico convierte la corriente continua de los módulos o de las baterías en corriente alterna. Lo que cambia entre modelos es dónde se hace la conversión, cuántos seguidores del punto de máxima potencia (MPPT) tiene y si puede gestionar baterías o trabajar sin red. El papel del inversor dentro de la cadena completa se explica en el artículo sobre cómo funciona un sistema fotovoltaico.

La comparación inversor string vs microinversor se resuelve casi siempre en el techo. Sin sombras y con una sola orientación, un inversor de string es más simple y concentra la electrónica en un lugar accesible. Con chimeneas, árboles u orientaciones distintas, la conversión por módulo evita que la sombra de un panel arrastre a los demás.

El segundo criterio es la seguridad. En Estados Unidos, la sección 690.12 del NEC exige reducir en segundos la tensión de los conductores de sistemas sobre edificios ante una emergencia (IAEI Magazine), y la electrónica a nivel de módulo es una forma de cumplirlo. Aislados e híbridos piden equipos específicos, como se compara en el artículo sobre tipos de sistemas fotovoltaicos.

La ficha técnica del inversor trae tres datos de entrada que el instalador cruza con la ficha del módulo: la tensión máxima de entrada, que nunca se debe superar; el rango de tensión MPPT, donde el inversor extrae la máxima potencia; y la corriente máxima por entrada MPPT.

La regla que más se olvida es que la tensión del módulo sube cuando baja la temperatura. Por eso la tensión de circuito abierto se corrige a la temperatura mínima del sitio antes de compararla con el máximo del inversor, y la tensión de máxima potencia se corrige a la temperatura alta de operación para comprobar que el string no caiga por debajo del rango MPPT.

Ejercicio con datos ficticios. Un módulo tiene una Voc de 49,5 V y un coeficiente de temperatura de la Voc de −0,27 %/°C; el sitio registra mínimas de 0 °C. La Voc corregida es 49,5 × (1 + 0,0027 × 25) = 52,84 V por módulo. Con un inversor de 600 V de tensión máxima de entrada, 600 / 52,84 = 11,35, así que el string admite como máximo 11 módulos (581,3 V). Con 11 módulos, una Vmp de 41,5 V y un coeficiente de −0,35 %/°C a 70 °C de temperatura de célula, el string trabaja cerca de 385 V, que debe quedar dentro del rango MPPT del equipo.

El método completo para armar y proteger strings está en el artículo sobre conexión de paneles solares en serie y paralelo. En un proyecto real, las temperaturas de diseño salen de datos climáticos del sitio y el cálculo lo revisa el responsable del diseño.

La instalación del inversor es donde se encuentran los dos lados eléctricos, la corriente continua del arreglo y la alterna de la vivienda, y por eso concentra protecciones, tierra y señalización.

• Ubicación y ventilación. El inversor se monta con las distancias libres del fabricante, protegido del sol directo; el calor excesivo hace que reduzca su potencia.
• Seccionamiento DC. Antes del inversor va un seccionador de corriente continua, si el equipo no lo integra, que permite aislar el arreglo para el mantenimiento.
• Protección AC. La conexión del inversor al tablero se hace a través de un interruptor dedicado, dimensionado según la corriente de salida del inversor y la norma del país.
• Puesta a tierra. La puesta a tierra de un sistema fotovoltaico une el inversor, las estructuras y los marcos de los módulos al sistema de tierra de la instalación, con continuidad verificada.
• Etiquetado. Las cajas de conexión, el seccionador DC y el tablero se señalizan para advertir que hay dos fuentes de energía y que el lado DC sigue energizado con luz.

Cada país define estos requisitos en su reglamento: el artículo 690 del NEC en Estados Unidos, la NOM-001-SEDE en México, el RETIE en Colombia y el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión en España, entre otros [DATO POR VERIFICAR: artículos o secciones específicas de cada norma si se quieren citar]. La lectura de la norma local es parte del trabajo, no un trámite opcional.

Conviene decirlo sin rodeos: este contenido no es un tutorial de conexión a la red. La conexión del inversor al tablero y a la red la ejecuta o firma el personal que habilita la normativa de cada país, y la certificación de Certhana acredita conocimientos, no esa habilitación. Una vez montado, el sistema se verifica con mediciones y un checklist antes de entregarlo, como se explica en el artículo sobre puesta en marcha de un sistema fotovoltaico.

Muchos errores con inversores se cometen en la selección, antes de llegar al techo.

Elegir entre los tipos de inversores solares depende del techo, del tipo de sistema y de lo que el cliente espera durante un corte. La compatibilidad con el arreglo se demuestra con números corregidos por temperatura, y la instalación se juzga por ventilación, protecciones, puesta a tierra y etiquetado.

Con ese criterio, el inversor deja de ser una caja en la pared y pasa a ser la pieza que hace funcionar toda la instalación de paneles solares. Empieza a practicar con método.