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Inversores solares de onda sinusoidal pura versus modificada: ¿en cuál debería invertir?

El inversor solar es un componente crítico en un sistema de energía solar para convertir la salida de corriente continua (CC) variable del panel solar en una corriente alterna (CA) de frecuencia de servicio público.

Dependiendo de la configuración del inversor, se puede conectar a la red eléctrica o convertir CC en CA para alimentar aparatos electrónicos domésticos.

Cuando se bucea profundamente, los inversores solares también se pueden clasificar por forma de onda, como inversores sinusoidales puros y modificados. ¿Qué son exactamente y en cuál debería invertir?

Descubra las respuestas en este artículo.

¿Qué son los inversores solares de onda sinusoidal pura y modificada?

En el contexto de los inversores solares, una onda sinusoidal se refiere a la forma de onda ideal de la corriente alterna (CA) que imita la forma de onda suave y consistente de la electricidad suministrada por la empresa de servicios públicos.

Al igual que los gráficos a continuación, la onda sinusoidal producida por los inversores solares de onda sinusoidal pura replica esta forma de onda sinusoidal, lo que garantiza un suministro de energía limpio y estable.

Por el contrario, la onda sinusoidal generada por los inversores solares de onda sinusoidal modificada tiene formas de onda escalonadas o cuadradas en lugar de una curva suave.

¿Cómo funcionan estos inversores solares?

Los procesos de trabajo de estos inversores implican conmutación, generación de formas de onda y filtrado. Sin embargo, difieren en los métodos utilizados para generar formas de onda.

Los inversores de onda sinusoidal pura utilizan una técnica llamada modulación de ancho de pulso (PWM) para controlar la conmutación de dispositivos electrónicos de potencia (como IGBT o MOSFET) a alta frecuencia, normalmente decenas de miles de veces por segundo. Luego, al ajustar cuidadosamente el ancho de los pulsos de voltaje, el inversor puede crear una serie de pulsos que, cuando se promedian en el tiempo, se parecen mucho a una onda sinusoidal suave. Por último, en la etapa de filtrado, los componentes de alta frecuencia de la forma de onda PWM se eliminan mediante un filtro de paso bajo, lo que da como resultado una forma de onda de salida limpia y sinusoidal.

Los inversores de onda sinusoidal modificada también utilizan interruptores electrónicos de potencia, pero normalmente conmutan a una frecuencia más baja en comparación con sus homólogos de onda sinusoidal pura. Estos inversores producen una onda cuadrada con múltiples pasos o niveles al cambiar el voltaje de entrada de CC entre niveles positivo, cero y negativo en intervalos específicos. Aunque también pasan por la etapa de filtrado, sólo se eliminan algunos componentes de alta frecuencia y la forma de onda de salida aún conserva una forma escalonada o cuadrada.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de estos inversores?

Inversores solares de onda sinusoidal pura versus modificada

El tipo de onda sinusoidal que producen estos inversores tiene mucho que ver con sus aplicaciones.

Ventajas de los inversores de onda sinusoidal pura

  • Compatibilidad con electrónica sensible: La forma de onda suave y consistente de los inversores de onda sinusoidal pura los hace necesarios para alimentar dispositivos electrónicos sensibles, como equipos médicos, televisores modernos y equipos de audio, sin causar interferencias ni daños.
  • Mayor EficienciaPRUEBAS  han demostrado que los inversores de onda sinusoidal pura ofrecen una mayor eficiencia (normalmente entre el 90 % y el 95 %) y una menor distorsión armónica total (THD) en comparación con los inversores de onda sinusoidal modificada, lo que conduce a un ahorro de energía.
  • Mejor rendimiento con motores y compresores: La salida limpia y estable de los inversores de onda sinusoidal pura garantiza que los motores y compresores funcionen de manera más eficiente y suave, reduciendo el ruido, las vibraciones y los posibles problemas de sobrecalentamiento que pueden ocurrir con el uso de inversores de onda sinusoidal modificada.
  • Ruido eléctrico reducido: Más allá del caso de los motores y compresores, los inversores de onda sinusoidal pura también contribuyen a reducir el ruido eléctrico cuando se utilizan en dispositivos de audio o iluminación, lo que significa que no hay zumbidos ni parpadeos.
  • Energía de grado utilitario: Dado que su onda emula la forma de onda de la energía eléctrica, funcionan mejor para adaptarse a la red y proporcionar una calidad de energía equivalente a la disponible en la red, garantizando que todos los dispositivos funcionen según lo previsto.

Contras de los inversores de onda sinusoidal pura

El principal inconveniente de los inversores de onda sinusoidal pura reside en su coste. Son más caros que los inversores de onda sinusoidal modificada debido a su tecnología más compleja, como se explicó anteriormente, así como a una mejor calidad de salida.

Ventajas de los inversores de onda sinusoidal modificada

  • Económico: Generalmente cuestan menos que los inversores de onda sinusoidal pura debido a su diseño y proceso de fabricación más simples. Sin embargo, si no se utilizan correctamente, pueden causar daños a ciertos electrodomésticos, lo que genera gastos de reemplazo.
  • Suficiente para electrodomésticos básicos: Si los requisitos no son excesivos, funcionan bien con dispositivos eléctricos simples y no sensibles, como luces y algunas herramientas, lo que los hace adecuados para aplicaciones residenciales o exteriores básicas.

Sus desventajas…

Después de una comparación detallada con los inversores sinusoidales puros, podemos encontrar que los inversores de onda sinusoidal modificada tienen una compatibilidad limitada en comparación con los inversores sinusoidales puros. Por lo tanto, es posible que no sean adecuados para aparatos electrónicos sensibles o aparatos con motores y compresores, ya que su salida de onda entrecortada puede provocar fallos de funcionamiento o daños.

Estos inversores también pueden generar más calor y ruido y podrían afectar la longevidad y el rendimiento de los dispositivos conectados.

Por otro lado, pueden hacer que algunos dispositivos se calienten más o sean menos eficientes, lo que aumenta el consumo de energía de estos dispositivos.

¿En qué tipo de inversor debería invertir?

Excepto por los mayores costos iniciales, los inversores solares de onda sinusoidal pura tienen muchas ventajas sólidas sobre los inversores de onda sinusoidal modificada, lo que les permite obtener una mayor participación de mercado.

Destacan en compatibilidad.

Su potencia no solo alimenta adecuadamente electrodomésticos y herramientas básicos, sino que también surge como una necesidad para operar una amplia gama de dispositivos electrónicos sensibles, asegurando su rendimiento óptimo y su longevidad.

Al permitir que sus dispositivos conectados funcionen de manera eficiente, ofrecen ahorros en la factura de energía a los usuarios. Como creemos firmemente que la inversión en equipos solares no debe considerar simplemente los costos iniciales, los ahorros a largo plazo y el menor riesgo de daños potenciales en los dispositivos conectados definitivamente hacen que estos inversores valga la pena.

Desde la década de 2000, tecnologías más avanzadas, incluyendo la topología H-Bridge en cascada, se han incorporado al moderno diseño de inversor de onda sinusoidal pura para satisfacer el aumento de la demanda. para inversores eficientes, con THD reducido y fiables en los sectores de energía solar y renovable.

Con la maduración y el avance continuos, los inversores de onda sinusoidal pura son la opción preferida.

¿Pero los inversores de onda sinusoidal modificada todavía tienen un campo de juego?

Sí. Además de ser una solución rentable suficiente para electrodomésticos básicos, sirven como un paso intermedio que lleva a los clientes a comprar inversores de onda sinusoidal pura.

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