Carga eléctrica - Determinante para la compra de inversores

El inversor de almacenamiento solar es el núcleo del sistema de energía fotovoltaica. Los paneles solares, las baterías y la red deben depender de él para convertir la energía de CC en energía de CA para alimentar los aparatos, lo que significa que el inversor esencialmente está sirviendo a la carga . Por lo tanto, la carga es uno de los factores decisivos en la especificación de todo el sistema de almacenamiento solar, y los consumidores harían bien en tener una comprensión preliminar de las propiedades de la carga antes de comprar un inversor.

Tipos de carga eléctrica

Aquí presentamos el concepto de los tres tipos de cargas en el sistema de potencia en primer lugar.

¿Qué es la carga inductiva?

Las cargas inductivas generalmente se refieren a equipos eléctricos que contienen componentes con bobinas que necesitan generar un campo magnético para funcionar de manera efectiva, ejemplos en la vida cotidiana son ventiladores eléctricos, cocinas de inducción, acondicionadores de aire, batidoras, bombas, transformadores, motores, etc. a la inducción electromagnética, el cambio de corriente es resistido y la corriente a través del circuito va a la zaga del voltaje de carga por una diferencia de fase.

¿Qué es la carga resistiva?

En términos sencillos, en el circuito, el equipo eléctrico en el que la corriente solo fluye a través de elementos resistivos en el circuito se denomina carga resistiva, ejemplos comunes son lámparas incandescentes, hornos eléctricos, etc. Estos componentes resistivos funcionan cuando el voltaje y la corriente están en fase. , es decir, la diferencia de fase es 0.

¿Qué es la carga capacitiva?

La carga capacitiva es generalmente un dispositivo cuya corriente de carga excede el voltaje por una diferencia de fase, pero, por lo general, los componentes capacitivos no existen de forma independiente en los equipos eléctricos .

¿Por qué es importante la carga inductiva?

La potencia nominal de las cargas conectadas al sistema debe calcularse y verificarse antes de comprar el inversor. La potencia de salida del inversor utilizado debe determinarse en función de la potencia total de las cargas, teniendo plenamente en cuenta el posible impacto y la demanda en el inversor de la potencia transitoria y la potencia reactiva requerida por ciertas cargas especiales durante el arranque, y asegurando que la capacidad del inversor es lo suficientemente grande.

¿Qué es el verdadero poder?

En los circuitos de CA, la potencia activa es la parte de la potencia que se consume en los elementos resistivos y que no se puede invertir , por ejemplo, en calor, luz o energía mecánica.

¿Qué es la potencia reactiva?

En un sistema eléctrico, al igual que los componentes inductivos formados por bobinados e imanes que necesitan generar un campo magnético para funcionar, la potencia consumida para establecer el campo eléctrico se denomina potencia reactiva. En el proceso de conversión entre energía eléctrica y magnética, parte de la energía magnética volverá a ser energía eléctrica y no se consumirá energía.

¿Qué es la potencia aparente?

La potencia total que puede ser suministrada por una fuente de CA se denomina potencia aparente, en términos numéricos es el producto del voltaje y la corriente, en VA, la potencia aparente es la capacidad de la fuente de alimentación de CA.

En un sistema de potencia, los tres tipos de cargas presentados al inicio del artículo suelen existir al mismo tiempo, las cargas inductivas son muy comunes, pero la proporción de ellas es diferente en diversos sistemas , el sistema de potencia también será inductivo o capacitivo. respectivamente. En condiciones normales, los aparatos obtienen no solo potencia activa sino también potencia reactiva de la fuente de alimentación.

Aunque la potencia reactiva se transfiere de un lado a otro entre la fuente de alimentación y la carga sin consumirse, la mayoría de las cargas en el sistema de potencia son cargas inductivas. Si la potencia reactiva proporcionada por el inversor es insuficiente cuando todas las cargas inductivas arrancan al mismo tiempo , no tienen suficiente potencia reactiva para establecer campos electromagnéticos normales, y estos dispositivos eléctricos no se pueden mantener para operar en condiciones nominales.

Principio de compensación de potencia reactiva

En un circuito de CA, la corriente en una carga puramente resistiva está en fase con el voltaje, la corriente en una carga puramente inductiva va a la zaga del voltaje y la corriente en una carga puramente capacitiva está por delante del voltaje. En otras palabras, la diferencia de fase entre las corrientes en inductancia pura y capacitancia pura pueden cancelarse entre sí .

El principio básico de la compensación de potencia reactiva es conectar el dispositivo con carga capacitiva y carga inductiva en paralelo en el mismo circuito , cuando la carga capacitiva libera energía, la carga inductiva absorbe energía; mientras que la carga inductiva libera energía, la carga capacitiva absorbe energía y la energía se intercambia entre las dos cargas.

De esta forma, la potencia reactiva absorbida por la carga inductiva puede ser compensada por la potencia reactiva de salida de la carga capacitiva, que es el principio básico de la compensación de potencia reactiva.

Cómo elegir el inversor adecuado para las cargas inductivas

¿Qué es el factor de potencia?

El factor de potencia es una medida de la eficiencia energética utilizada para hacer funcionar máquinas y equipos durante un cierto período de tiempo y su valor es la relación entre la potencia activa y la potencia aparente .

Con un analizador de redes se puede medir la potencia activa (kW) y la potencia aparente (kVA) de la carga y así calcular el factor de potencia.

• PF = (Potencia verdadera)/(Potencia aparente)

Cuando el equipo eléctrico es una carga puramente resistiva o el factor de potencia es superior a 0,9 , la potencia nominal del inversor se selecciona de 1,1 a 1,15 veces la capacidad del mismo.

¿Qué es la sobretensión?

Una sobretensión es un aumento de voltaje causado por una carga capacitiva que absorberá parte de la corriente cuando se encienda un dispositivo electrónico en un sistema eléctrico. La capacidad de sobretensión del inversor (generalmente el doble de la potencia nominal del inversor) es un parámetro que debe tener en cuenta antes de comprar un inversor, porque cuando el voltaje del circuito supera este rango, los componentes electrónicos del dispositivo pueden dañarse.

¿Qué es el voltaje transitorio?

Los transitorios generalmente son causados ​​por un aumento repentino en el voltaje o la corriente debido a la liberación de energía almacenada en una carga inductiva . Los transitorios son diferentes de las sobretensiones porque son más dañinos y duran más . Estas ráfagas de energía pueden causar daños al inversor o incluso a otros equipos.

Por lo tanto, para evitar dicha falla, el consumidor debe asegurarse de que la potencia del inversor elegido sea mayor o igual que la potencia pico de la carga inductiva . Generalmente, la potencia máxima de las cargas inductivas es de 3 a 9 veces la potencia nominal.

Suponga que desea comprar un inversor que puede generar instantáneamente 2 veces la potencia nominal, y la carga capacitiva o inductiva que se va a manejar tiene una potencia nominal de 1000w, lo que significa que tiene una potencia máxima de 9000w. Esta potencia pico dividida por dos es la potencia nominal del inversor necesario, es decir 4500w.

Si la potencia de un inversor es inferior a este valor, es necesario conectar dos o más inversores en paralelo para proporcionar suficiente potencia a la carga.