Inversor de alta frecuencia versus inversor de baja frecuencia
Definición de inversor de alta frecuencia e inversor de baja frecuencia
Inversor de alta frecuencia
La conversión CC-CA en un inversor de alta frecuencia suele ocurrir en dos etapas:
1. Conversión CC/CC de alta frecuencia
La primera etapa utiliza tecnología de conversión CC/CC de alta frecuencia, donde la energía CC de bajo voltaje se convierte en CA de bajo voltaje y alta frecuencia. Luego, esta CA pasa a través de un transformador de alta frecuencia para aumentar el voltaje. Después de esto, la energía se rectifica y filtra para convertirla en CC de alto voltaje, generalmente por encima de 300 V.
2. Conversión de CC a CA
En la segunda etapa, la energía CC de alto voltaje se convierte en 220 VCA a una frecuencia de 50 Hz o 60 Hz para uso de aparatos y dispositivos.
Debido a que los inversores de alta frecuencia utilizan componentes livianos y de tamaño pequeño, especialmente en los materiales de su núcleo magnético, ofrecen una densidad de potencia mejorada y pérdidas sin carga reducidas. Esto significa una mayor eficiencia, con eficiencias de conversión máximas en sistemas fotovoltaicos (PVS) pequeños y medianos que a menudo superan el 90%.
Imagen 1: Inversor típico de alta frecuencia con transformador pequeño
Inversor de baja frecuencia
Por el contrario, un inversor de baja frecuencia realiza la conversión CC-CA de una manera más sencilla:
1. Conversión CC/CA de baja frecuencia
El inversor primero convierte la energía CC en CA de baja frecuencia y bajo voltaje.
2. Aumento de voltaje
Luego, la CA de bajo voltaje se eleva a 220 VCA a 50 Hz o 60 Hz a través de un transformador de baja frecuencia, listo para ser utilizado por la carga.
Los inversores de baja frecuencia son conocidos por su diseño simple y su capacidad para integrar varias funciones de protección a voltajes más bajos. La inclusión de un transformador de baja frecuencia entre el inversor y la carga garantiza un funcionamiento estable y confiable, con una gran capacidad de sobrecarga y resistencia al impacto. Además, el transformador ayuda a suprimir los componentes armónicos de alto orden en la forma de onda, mejorando la calidad general de la energía.
Sin embargo, esta solidez tiene un costo. Los transformadores de baja frecuencia son voluminosos y caros, y su eficiencia tiende a ser menor. La eficiencia nominal de los pequeños inversores de baja frecuencia generalmente se mantiene por debajo del 90%. Además, la pérdida de hierro en los transformadores de baja frecuencia permanece constante en condiciones de carga completa y carga ligera, lo que genera mayores pérdidas sin carga y una menor eficiencia bajo cargas más ligeras.
Imagen 2. Inversor típico de baja frecuencia con transformador de alta resistencia
Diferencias clave entre inversores de alta y baja frecuencia
- Peso
Los inversores de baja frecuencia son más pesados debido a los grandes transformadores que utilizan. Por el contrario, los inversores de alta frecuencia pueden entregar la misma potencia con un transformador mucho más pequeño y liviano, lo que los hace más fáciles de instalar y transportar.
- Eficiencia
Si bien los inversores de baja frecuencia son mejores para manejar altas sobrecorrientes y son ideales para aplicaciones de servicio pesado, su eficiencia general es menor en comparación con los inversores de alta frecuencia. Los inversores de alta frecuencia, por otro lado, ofrecen una mayor eficiencia para cargas constantes y más livianas, pero pueden tener problemas con sobrecorrientes elevadas o cargas pesadas.
- Aplicaciones
Los inversores de baja frecuencia son más adecuados para sistemas fuera de la red en condiciones extremas, como entornos industriales o áreas remotas donde la confiabilidad es clave. Se destacan en alimentar equipos pesados como motores y compresores. Los inversores de alta frecuencia son más apropiados para instalaciones residenciales o de pequeña escala fuera de la red con cargas más ligeras y estables, como electrodomésticos o sistemas de energía renovable más pequeños.
Conclusión
Comprender estas diferencias es crucial al seleccionar un inversor para su sistema solar o fuera de la red. Si prioriza la eficiencia, el peso o la capacidad de manejar cargas pesadas, le guiará hacia la elección correcta. SVC Power es el líderfabricante de inversor de baja frecuencia un inversor de alta frecuenciacon más de 20 años de experiencia.
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