Microinversores solares

Un microinversor solar es un convertidor de tamaño pequeño que va conectado a cada panel solar individual, y transforma la salida de corriente continua (CC) de cada panel en corriente alterna (CA). 

Cada micro-inversor solar funciona de forma independiente, a diferencia de los inversores de cadena y de los optimizadores de potencia, lo que mejora la eficiencia y fiabilidad del sistema fotovoltaico, sobre todo cuando hay sombreado parcial o paneles solares con diferentes orientaciones.

Cada microinversor cuenta con una sección de entrada de CC (conectada directamente al panel solar), un transformador de alta frecuencia para el aislamiento y la conversión de tensión, varios componentes electrónicos de potencia (como MOSFET o IGBT) que se realizan la conversión, y circuitos integrados para la supervisión, comunicación y control de la forma de onda de salida. 

El micro inversor se instala en el marco del panel o directamente debajo, en la estructura de soporte. Luegpo, se conectan varios micro inversores en paralelo, combinando sus salidas de en una única alimentación para el hogar o la conexión a la red.

¿Cómo funciona un microinversor?

Un microinversor funciona recogiendo la corriente continua del su panel en el que está instalado y transformándola en corriente alterna.

En un primer momento, el micro-inversor capta la CA generada por la placa solar y le realiza un acondicionamiento de potencia. Luego, la corriente pasa por un transformador de alta frecuencia que la aísla galvánicamente y ajusta la tensión según sea necesario. Los interruptores semiconductores del circuito del micro-inversor, como MOSFET o IGBT, encienden y apagan la corriente continua miles de veces por segundo para asemejarla a la onda sinusoidal de CA con la frecuencia, fase y tensión de la red.

Un pequeño microcontrolador integrado en el circuito ejecuta algoritmos avanzados para seguir el punto de máxima potencia (MPPT). El MPPT ajusta constantemente el funcionamiento eléctrico del panel para extraer la máxima cantidad posible de energía según las condiciones ambientales.

La corriente alterna que produce un micro-inversor se une a las salidas de los otros micro-inversores del sistema a través del cableado con el que están conectados, que dirige la energía al cuadro eléctrico de la casa o la vierte a la red cuando es necesario.

La mayor ventaja de los micro inversores solares es que al trabajar independiente cada panel se evitan los problemas de un inversor de cadena. Además de esta, hay otras 8 ventajas que se resumen a continuación.

1. Seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) a nivel de panel: Cada panel funciona a su potencia óptima, mejorando la eficiencia del sistema.
2. Menores pérdidas por sombras: Solo el panel sombreado se ve afectado, reduciendo las pérdidas de energía por la presencia de sombras totales o sombras parciales.
   
   
3. Mayor fiabilidad: Si falla un microinversor, solo se pierde la producción de ese panel, no de todo el sistema.
4. Fácil supervisión: Permiten supervisar el rendimiento de cada panel por separado, facilitando la identificación de problemas.
5. Flexibilidad de diseño: Los micro-inversores permiten colocar los módulos fotovoltaicos en distintas direcciones y ángulos, y ampliar el sistema con el tiempo.
6. Instalación simplificada: Producen corriente alterna directamente en el panel, eliminando la necesidad de cableado de CC de alta tensión.
7. Menor riesgo de incendio: Eliminan los tramos de CC, reduciendo el riesgo de incendios.
8. Mayor vida útil: Los micro inversores solares Están diseñados para igualar o superar la vida útil de los placas solares, con garantías de hasta 25 años.

El precio de los micro-inversores solares oscila entre los 40€ hasta los 500€. Este precio se ve afectado por la potencia del micro inversor y por la marca y calidad del mismo. En el caso de preguntarte para una casa ¿cuánto cuesta un microinversor solar? Su precio está alrededor de los 200€ para potencia unitaria entre 400W y 450W.

A la hora de elegir qué microinversor solar comprar, hay que fijarse en las características, garantías y soporte técnico que mejor se adapten a cada instalación fotovoltaica. Fabricantes reconocidos como Enphase, APsystems cuentan con una sólida trayectoria en el sector y ofrecen un rendimiento fiable y sólidas garantías, siendo Enphase la marca más recomendada.

Antes de comprar un microinversor solar ten en cuenta los siguientes aspectos.

• Eficiencia y rendimiento: Evalúa la eficiencia de conversión y el rendimiento bajo sombreado parcial, temperatura y condiciones ambientales variables.
• Compatibilidad de potencia: El microinversor tiene que permitir el rango de potencia de entrada del panel solar al que se va a conectar, generalmente un 30% más de potencia en panel que en el microinversor. Garantizar el tamaño adecuado evita la infrautilización (si la potencia nominal del microinversor es demasiado alta) o el estrés y el excesivo clippling (recorte de potencia si es demasiado baja).
  
  
• Garantía y fiabilidad: Comprueba la duración de la garantía y lo que cubre. Una garantía más larga y completa es un claro indicio de la confianza del fabricante en el producto. Ten en cuenta también el historial del producto, su fiabilidad y las opiniones de los compradores.
• Funciones de supervisión y comunicación: Verifica que el microinversor permita la monitorización a nivel de módulo para seguir el rendimiento de cada panel en tiempo real.. Esto facilita el mantenimiento, la resolución de problemas y la optimización del sistema.
• Certificación y conformidad: Asegúrate de que el inversor cumple los códigos locales, las normas de seguridad y los requisitos de interconexión a la red eléctrica (EN 50549-1, UNE 217002:2020, EN IEC 62109-1, EN IEC 62109-2, EN IEC 61000-3-2, 61000-3-3, 61000-6-2, 61000-6-3, EN IEC 50065-1, 50065-2-1, EN55011 2).
• Escalabilidad y flexibilidad: Elije micro inversores solares que te permitan añadir más módulos FV sin tener que rediseñar toda la instalación. Las configuraciones flexibles se adaptan a diferentes ángulos de tejado, orientaciones y estrategias de instalación por fases.
• Asistencia y servicio al cliente: Aseguráte de que exista un servicio asistencia técnica del fabricante en España.

¿Cuántos microinversores necesito?

Teniendo en consideración que el tamaño medio de un sistema fotovoltaico en España es de 4,8kW (4.800 Vatios), serían necesarios 12 microinversores de 384W de potencia  y paneles solares de 400W para completar dicha instalación.

¿Qué marcas hay de micro inversores solares?

Las marcas más relevantes de micro inversores solares del mercado que existen ordenadas de mayor a menor calidad, se indican en la siguiente lista.

• Enphase Energy
• APsystems
• Hoymiles
• Darfon
• Chilicon Power

El criterio para saber seleccionar los mejores microinversores consiste en tener en cuenta todos aspectos como la compatibilidad técnica, la calidad del servicio al cliente, la facilidad de instalación, la facilidad de supervisión y la garantía del producto.

¿Cuánto duran los micro inversores?

Los microinversores tienen una vida útil media de entre 10 años a 20 años, llegando hasta los 25 años con marcas de alta gama como Enphase. 

La larga vida útil de los micro inversores se debe a su robusta construcción, la ausencia de partes móviles y el hecho de que funcionan con menores niveles de tensión y calor en comparación con los inversores tradicionales.

Tanto los inversores como los microinversores convierten la electricidad de corriente continua generada por los módulos solares en corriente alterna para su uso. Sin embargo, su configuración, funcionalidad y impacto en el rendimiento del sistema difieren.

La diferencia clave radica en su enfoque de conversión y control de la energía. Los inversores convencionales aplican un enfoque único a un grupo de paneles, mientras que los micro inversores tratan cada panel como una fuente de energía independiente, mejorando el rendimiento general, la flexibilidad y la facilidad de supervisión.

Las diferencias más importantes entre inversor fotovoltaico y micro inversor se resumen en la siguiente tabla.

La instalación de microinversores comienza después de colocar las estructuras de soporte de los paneles solares. Cada micro inversor fotovoltaico se monta en el marco del panel o en la estructura de soporte, generalmente debajo del panel para minimizar distancias y exposición del cableado.

Muchos sistemas utilizan un cable troncal que discurre a lo largo de los raíles de montaje, y cada micro inversor se conecta a este cable, creando un circuito en “guirnalda” de CA paralelo.

Una vez comprobado que cada microinversor está correctamente instalado y conectado a tierra, se montan los módulos fotovoltaicos y se conectan a los micro inversores mediante conectores de CC estándar, garantizando la conversión de CC a CA en cada panel.

Finalmente, el cable troncal se lleva a una caja de conexiones, se conectan los toroidales para monitorizar la producción y se conecta al cuadro central principal de la vivienda y al dispositivo de monitorización.

¿Cuántos paneles soporta un microinversor?

Un microinversor soporta uno o dos paneles solares conectados, dependiendo de las características de cada fabricante. Algunos pueden llegar a soportar 4 o 5 paneles fotovoltaicos conectados aunque esto perjudica el rendimiento del inversor.

Cada microinversor tiene una ficha técnica dónde se recomienda la potencia máxima y mínima CC (del panel solar) que se debe conectar al micro inversor y que sirve de guía para saber qué paneles solares comprar en función del modelo de microinversor que se vaya a instalar.

¿Cómo se conectan los microinversores?

Los microinversores se conectan mediante un cable troncal o "bus" mediante un conector diseñado para cada modelo específico de microinversor. Estos conectores establecen una conexión de CA paralela, creando una salida de CA única y combinada de varios microinversores. 

Al final del cable troncal se conecta a una caja de conexiones y, a continuación, se conecta con el cuadro eléctrico principal de la vivienda para que pueda ser consumida o vertida a la red.

Esquema de conexión de microinversores

¿Cuántos microinversores se pueden conectar entre sí?

En función del fabricante y de si la instalación es monofásica o trifásica, el número de microinversores que se pueden conectar entre sí oscila entre 3 y 21 microinversores.

¿Se pueden poner baterías con microinversores?

Sí, se pueden utilizar baterías con microinversores al igual que con cualquier inversor de cadena.

La única característica que deben tener esas baterías solares es que deben poder realizar una doble conversión de CA a CC y de CC a CA.