La energía eólica es clave en la transición energética, pero calcular el inversor adecuado es fundamental. Descubre cómo dimensionar y seleccionar el inversor óptimo para sistemas eólicos, maximizando eficiencia y seguridad.
Aquí aprenderás a usar la calculadora del inversor en sistemas eólicos, fórmulas, tablas, ejemplos reales y variables críticas.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) Calculadora del inversor en sistemas eólicos
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- ¿Qué inversor necesito para un aerogenerador de 5 kW, 48 V, con factor de carga del 30%?
- Calcular la potencia nominal del inversor para un sistema eólico de 10 kW y 400 V.
- ¿Qué tamaño de inversor se requiere para un parque eólico de 50 kW, tensión de salida 230 V?
- Dimensionar el inversor para un generador eólico de 3 kW, 24 V, considerando un factor de seguridad del 25%.
Tabla de valores comunes en la Calculadora del inversor en sistemas eólicos
| Potencia del Aerogenerador (kW) | Tensión de Salida (V) | Corriente Nominal (A) | Factor de Carga (%) | Factor de Seguridad (%) | Potencia Recomendada del Inversor (kW) | Tipo de Inversor | Configuración de Fases |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 24 | 41.7 | 30 | 25 | 1.25 | Onda pura | Monofásico |
| 3 | 48 | 62.5 | 35 | 20 | 3.6 | Onda pura | Monofásico |
| 5 | 120 | 41.7 | 40 | 25 | 6.25 | Onda pura | Trifásico |
| 10 | 230 | 43.5 | 50 | 20 | 12 | Onda pura | Trifásico |
| 20 | 400 | 50 | 60 | 15 | 23 | Onda pura | Trifásico |
| 50 | 690 | 72.5 | 70 | 10 | 55 | Onda pura | Trifásico |
| 100 | 1000 | 100 | 80 | 10 | 110 | Onda pura | Trifásico |
La tabla anterior muestra valores típicos para la selección de inversores en sistemas eólicos, considerando factores de carga y seguridad.
Fórmulas esenciales para la Calculadora del inversor en sistemas eólicos
El dimensionamiento del inversor en sistemas eólicos requiere el uso de varias fórmulas clave. A continuación, se presentan las principales ecuaciones, explicando cada variable y sus valores comunes.
Potencia_inversor = Potencia_aerogenerador × (1 + Factor_seguridad)
- Potencia_inversor: Potencia recomendada del inversor (kW).
- Potencia_aerogenerador: Potencia nominal del aerogenerador (kW).
- Factor_seguridad: Margen de seguridad recomendado (por ejemplo, 0.2 para 20%).
Corriente_inversor = Potencia_inversor / Tensión_salida
- Corriente_inversor: Corriente nominal que debe soportar el inversor (A).
- Potencia_inversor: Potencia recomendada del inversor (kW).
- Tensión_salida: Tensión de salida del generador o banco de baterías (V).
Potencia_máxima = Potencia_aerogenerador × (1 + Factor_carga)
- Potencia_máxima: Potencia máxima que puede entregar el aerogenerador (kW).
- Potencia_aerogenerador: Potencia nominal del aerogenerador (kW).
- Factor_carga: Factor de carga esperado (por ejemplo, 0.3 para 30%).
Si Potencia_inversor < 5 kW → Inversor monofásico
Si Potencia_inversor ≥ 5 kW → Inversor trifásico
- La selección depende de la potencia y la aplicación (doméstica o industrial).
Valores comunes de las variables:
- Potencia_aerogenerador: 1 kW a 100 kW (doméstico a industrial).
- Tensión_salida: 12 V, 24 V, 48 V, 120 V, 230 V, 400 V, 690 V, 1000 V.
- Factor_seguridad: 10% a 25% (0.1 a 0.25).
- Factor_carga: 20% a 80% (0.2 a 0.8), dependiendo de la variabilidad del viento.
Ejemplos del mundo real: Aplicación de la Calculadora del inversor en sistemas eólicos
Ejemplo 1: Sistema eólico residencial de 3 kW
Un usuario instala un aerogenerador de 3 kW, con salida de 48 V, y desea dimensionar el inversor considerando un factor de seguridad del 20% y un factor de carga del 35%.
- Potencia_aerogenerador: 3 kW
- Tensión_salida: 48 V
- Factor_seguridad: 0.2
- Factor_carga: 0.35
Paso 1: Calcular la potencia recomendada del inversor.
Paso 2: Calcular la corriente nominal del inversor.
Paso 3: Selección del tipo de inversor.
- Como la potencia es menor a 5 kW, se recomienda un inversor monofásico de onda pura.
Resultado: El usuario debe seleccionar un inversor monofásico de onda pura, 3.6 kW, 48 V, 75 A.
Ejemplo 2: Parque eólico industrial de 50 kW
Una empresa planea instalar un parque eólico de 50 kW, con salida de 400 V, factor de seguridad del 15% y factor de carga del 60%.
- Potencia_aerogenerador: 50 kW
- Tensión_salida: 400 V
- Factor_seguridad: 0.15
- Factor_carga: 0.6
Paso 1: Calcular la potencia recomendada del inversor.
Paso 2: Calcular la corriente nominal del inversor.
Paso 3: Selección del tipo de inversor.
- Como la potencia es mayor a 5 kW, se requiere un inversor trifásico de onda pura.
Resultado: Se debe instalar un inversor trifásico de onda pura, 57.5 kW, 400 V, 143.75 A.
Consideraciones adicionales para la Calculadora del inversor en sistemas eólicos
- Normativas internacionales: Es fundamental cumplir con normativas como IEC 61400 (aerogeneradores) e IEC 62109 (seguridad de inversores).
- Compatibilidad de red: Verificar que el inversor sea compatible con la red eléctrica local (frecuencia, fases, protecciones).
- Protecciones: Seleccionar inversores con protecciones contra sobrecarga, cortocircuito, sobretensión y sobretemperatura.
- Rendimiento: Elegir inversores con eficiencia superior al 95% para minimizar pérdidas energéticas.
- Escalabilidad: Considerar la posibilidad de crecimiento futuro del sistema eólico.
Para más información técnica y normativa, consulta fuentes como IEA Wind Energy y IEC Standards.
Preguntas frecuentes sobre la Calculadora del inversor en sistemas eólicos
- ¿Por qué es importante el factor de seguridad? Permite soportar picos de potencia y variaciones inesperadas del viento.
- ¿Qué pasa si el inversor es subdimensionado? Puede dañarse o desconectarse ante sobrecargas, afectando la continuidad del suministro.
- ¿Se puede usar un inversor solar en sistemas eólicos? Solo si es híbrido y soporta la entrada de generadores eólicos.
- ¿Cómo afecta la calidad de la onda? Inversores de onda pura son imprescindibles para equipos sensibles y eficiencia óptima.
La correcta selección y cálculo del inversor en sistemas eólicos es esencial para la seguridad, eficiencia y longevidad del sistema. Utiliza siempre herramientas actualizadas y consulta a profesionales certificados para instalaciones críticas.