Inversores Solares

La mayoría de proyectos de energía solar tienen como propósito suplir una porción de la demanda eléctrica total que requieren los usuarios. Lo anterior se debe a que estos proyectos atados a red poseen un precio significativamente menor a los sistemas solares que buscan suplir la demanda total con la adición de un banco de baterías. De hecho los sistemas tipo On-grid o interconectados a la red, son las instalaciones más populares alrededor del mundo. Estas instalaciones demandan un buen conocimiento técnico por parte de los instaladores, para acoplarlos correctamente con el puerto de suministro de la red pública. Por esta razón, es preciso tener claras ciertas pautas para integrar estos sistemas y cumplir con los estándares que exige la norma.

Las siguientes recomendaciones se basan en la norma del Código Nacional Eléctrico Estadounidense (NEC). (Para mayor información,  debe tener en cuenta el estándar IEEE 1547 para interconexión de fuentes alternas con sistemas de potencia eléctrica y el artículo 705 del código eléctrico nacional sobre las fuentes de generación eléctrica interconectadas).

La primera pauta a tener en cuenta en cualquier proyecto solar es la viabilidad del inversor para instalarse en conjunto con la red pública. Es necesario que el dispositivo se encuentre certificado por el estándar UL 1741 el cual avala la capacidad de distintos equipos, como inversores solares, convertidores, controladores de carga y generadores para operar en conjunto con otras fuentes de generación eléctrica sin que estos afecten la calidad de la energía entregada al usuario. La siguiente imagen muestra el sello que el equipo debe tener en su placa técnica y que demuestra el cumplimiento del estándar. (Brooks & Dunlop, 2012).

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Ilustración 1 Certificación de complimiento con la norma UL 1741 en dispositivos de interconexión a la red pública (Brooks & Dunlop, 2012)

Existen dos puntos en los que se puede conectar los inversores solares al tablero de conexiones eléctricas. Dependiendo del tamaño y capacidad del sistema, es posible acoplarlo a la sección donde se encuentra el circuito principal de suministro, por parte de la red pública, o a la sección de distribución (después del interruptor principal del tablero), donde se distribuye la energía eléctrica a los distintos lugares que requiere el usuario.

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Ilustración 2 Esquema general de un tablero de conexiones eléctricas (Brooks & Dunlop, 2012)

Si se trata de un sistema de baja potencia nominal, es recomendable conectarlo en la sección de distribución y acoplarlo por medio de uno de los interruptores que disponga el tablero de conexiones. Es necesario que esta conexión cumpla con los siguientes requerimientos: (Dunlop, 2012)

  • El tablero de conexiones debe disponer de espacio suficiente para que el sistema solar tenga su propio interruptor de conexión independiente de los demás circuitos conectados a esta. El interruptor debe ser correctamente seleccionado en cuanto a la corriente, tipo y nivel de voltaje proveniente del inversor.
  • La corriente proveniente del inversor al 125% no debe exceder la diferencia entre la capacidad nominal del tablero al 120% y la máxima corriente permitida por el interruptor principal del tablero:
  • El aterrizaje de los inversores solares deben estar conectados al tablero de distribución eléctrica. Esta conexión secundaria es de suma importancia, ya que evitará el riesgo de estropear los equipos del sistema fotovoltaicos, a causa de cortos circuitos provenientes de otras fuentes conectadas al tablero de conexiones.
  • El circuito proveniente del inversor debe estar correctamente etiquetado para facilitar el manejo del sistema y las operaciones de mantenimiento predictivo y correctivo.
  • Los interruptores utilizados para conectar los sistemas solares al tablero de conexiones deben encontrarse en la capacidad de transmitir la energía en las dos direcciones de generación y suministro.
  • Las conexiones y cableado utilizado en el circuito deben cumplir con los estándares de calidad y códigos de colores exigidos por la RETIE (Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas).

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Ilustración 3 Esquema de inversor conectado a la zona de distribución del panel (Brooks & Dunlop, 2012)

Si la capacidad del sistema fotovoltaico es mayor y éste no cumple que los requerimientos mencionados anteriormente, es necesario instalar a la sección acometida un tablero de servicios secundario el cual sólo se encargará de controlar la energía proveniente del sistema solar. Sin embargo, los valores de corriente y tensión del sistema solar y el tablero de conexiones, no pueden exceder las capacidades nominales del circuito, que constituye la sección de acometida.

Si en algún momento se dificulta realizar este proceso, recuerde que cuenta con la ayuda de expertos como Globalem, quienes podrán asesorarlo frente a todo lo relacionado con los medios de instalación para que sus inversores solares queden correctamente conectados a red.

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Ilustración 4 Esquema de integración del sistema solar a la zona de acometida (Brooks & Dunlop, 2012)

Por norma el tablero secundario instalado en la acometida debe tener una capacidad de corriente no menor a los 60 amperios y su interruptor central deberá seleccionarse con base en la magnitud, el tipo de corriente y el nivel de tensión que la red pública utilice. En caso de que el nivel de tensión de salida de los inversores solares no sea igual al nivel de tensión de la acometida, se deberá instalar un transformador de voltaje.

Cuando se trata de inversores solares con capacidades mayores a los 100 kW (Utility Scale) para aplicaciones industriales, la interconexión se debe realizar creando un servicio de acometida independiente del ya existente. Este nuevo circuito deberá seguir las regulaciones de instalación y desempeño acordes al reglamente técnico de instalaciones eléctricas incluyendo la implementación de un transformador y el un medidor de consumo eléctrico para evitar el incumplimiento de normas que podrían conllevar a serias sanciones por parte de la empresa prestadora de los servicios eléctricos.