La correcta selección del inversor solar garantiza eficiencia energética, seguridad y optimización del sistema fotovoltaico.
Esta guía técnica detalla fórmulas, tablas y ejemplos reales para dimensionar inversores solares con precisión.
Calculadora de Inversor Solar
Tabla de valores comunes para dimensionamiento del inversor solar según potencia del sistema
| Potencia total del sistema (kW) | Corriente nominal del inversor (A) | Voltaje de entrada del inversor (Vdc) | Potencia nominal del inversor (kW) | Factor de seguridad (%) | Potencia máxima de paneles (kW) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 5 – 8 | 300 – 400 | 1 | 10 | 1.1 |
| 2 | 10 – 16 | 300 – 400 | 2 | 10 | 2.2 |
| 3 | 15 – 24 | 300 – 400 | 3 | 10 | 3.3 |
| 4 | 20 – 32 | 300 – 400 | 4 | 10 | 4.4 |
| 5 | 25 – 40 | 300 – 400 | 5 | 10 | 5.5 |
| 7.5 | 38 – 60 | 350 – 450 | 7.5 | 10 | 8.25 |
| 10 | 50 – 80 | 350 – 500 | 10 | 10 | 11 |
| 15 | 75 – 120 | 400 – 600 | 15 | 10 | 16.5 |
| 20 | 100 – 160 | 400 – 600 | 20 | 10 | 22 |
| 25 | 125 – 200 | 400 – 600 | 25 | 10 | 27.5 |
| 30 | 150 – 240 | 450 – 700 | 30 | 10 | 33 |
| 40 | 200 – 320 | 450 – 700 | 40 | 10 | 44 |
| 50 | 250 – 400 | 450 – 750 | 50 | 10 | 55 |
Notas sobre la tabla:
- La potencia nominal del inversor debe ser igual o ligeramente inferior a la potencia total del sistema fotovoltaico, ajustando siempre con un factor de seguridad.
- La corriente nominal depende de la tensión nominal del inversor.
- El voltaje de entrada varía según el diseño del sistema y la configuración en serie de los paneles solares.
- El factor de seguridad contempla pérdidas, temperatura y posibles sobrecargas.
Fórmulas para calcular la potencia del inversor según la potencia total del sistema solar
Para dimensionar correctamente el inversor solar, se deben considerar varias variables y aplicar fórmulas específicas.
1. Potencia nominal del inversor (P_inv)
Donde:
Explicación:
El inversor debe tener una capacidad ligeramente superior a la potencia de los paneles solares para evitar saturaciones en días de alta irradiación o condiciones óptimas.
2. Corriente nominal del inversor (I_inv)
Para un sistema de corriente continua (DC), la corriente nominal se calcula así:
Donde:
Valores comunes:
El voltaje de entrada depende de la configuración en serie-paralelo de los paneles. Comúnmente varía entre 300 V y 750 V para sistemas residenciales y comerciales.
3. Cálculo del número de paneles en serie (N_s)
Donde:
4. Cálculo del número de paneles en paralelo (N_p)
Donde:
5. Potencia total de paneles (P_total)
6. Factor de carga del inversor
Es importante dimensionar el inversor no sólo para la potencia nominal sino también para que maneje sobrecargas ocasionales.
Explicación detallada de variables
Casos prácticos para dimensionar inversores solares
Caso 1: Sistema residencial de 5 kW
Datos:
Cálculos:
- Potencia nominal inversor:
- Corriente nominal inversor:
- Número de paneles en serie:
- Número de cadenas paralelas:
Primero, potencia total de un string:
Luego
- Potencia total de paneles:
Interpretación:
El sistema tiene una potencia de paneles superior al inversor, pero dentro del factor de seguridad. Esto permite aprovechar picos de irradiación sin saturar el inversor.
Caso 2: Sistema comercial de 20 kW
Datos:
- Potencia sistema: 20 kW
- Potencia nominal panel: 400 W
- Voltaje panel: 40 V
- Voltaje inversor: 600 V
- Factor seguridad: 10%
Cálculos:
- Potencia inversor:
- Corriente inversor:
- Paneles en serie:
- Cadena paralela:
Potencia por string:
Número de strings:
- Potencia total paneles:
Interpretación:
El sistema está sobredimensionado respecto al inversor para aprovechar la radiación máxima, pero respetando los límites del inversor.
Consideraciones técnicas y normativas actuales
Para la correcta selección y cálculo del inversor solar, es fundamental considerar las normativas vigentes:
- Norma IEC 61727: Requisitos para sistemas conectados a la red.
- Norma IEEE 1547: Estándares para interconexión de recursos energéticos distribuidos.
- NEC 2023 (NFPA 70): Código eléctrico para sistemas fotovoltaicos en EE. UU., que establece requisitos mínimos de seguridad.
- Normativas locales: Cada país tiene regulaciones específicas para la instalación y dimensionamiento.
Puntos clave para optimizar el dimensionamiento del inversor solar
- Sobredimensionar ligeramente el sistema fotovoltaico respecto al inversor (hasta 20%) para maximizar la energía generada.
- Considerar el rango de voltaje operativo del inversor para configurar adecuadamente las cadenas de paneles.
- Evaluar las pérdidas por temperatura y sombreados para ajustar el factor de seguridad.
- Verificar compatibilidad con el sistema eléctrico local (voltajes, corrientes y estándares).
- Realizar simulaciones de producción energética para verificar rendimiento real.