El convertidor o inversor de corriente es el pilar de cualquier instalación de potencia dependiente de una fuente de energía, como los paneles solares o las baterías. En ausencia de este equipo, la electricidad producida en un formato de corriente continua (CC) no sería compatible con una gran variedad de dispositivos de uso diario, los cuales trabajan con corriente alterna (CA).
La demanda de soluciones de autoconsumo energético y la búsqueda de autonomía frente a la red convencional han posicionado al inversor como un aparato esencial para el hogar y la industria. Si alguna vez te has preguntado para qué sirve un inversor de corriente, cómo funciona y qué tipos existen, aquí lo encontrarás en detalle.
¿Qué es y para qué sirve un inversor de corriente?
El mercado de inversores de corriente crece rápidamente, directamente vinculado al aumento en la adopción de fuentes de energía renovable. Se espera que aumente de USD 46.57 mil millones en 2023 a USD 209.74 mil millones para 2032.
Para entender para qué sirve un inversor de corriente, es fundamental saber que las fuentes de poder, como las baterías y las celdas de combustible solo generan y almacenan energía en forma de corriente continua (CC), mientras que los equipos de uso doméstico están hechos para funcionar con alterna (CA). Con ello, su función principal es transformar la CC en CA.
Para una comprensión más detallada, es necesario definir la naturaleza de ambas corrientes:
- Corriente continua (CC o DC por sus siglas en inglés, Direct Current): Es la energía en la que el flujo de electrones se mueve en una sola dirección, desde el polo positivo al negativo. La utilizan dispositivos portátiles como laptops, teléfonos y linternas, siendo las pilas sus fuentes principales.
- Corriente alterna (CA o AC por sus siglas en inglés, Alternating Current): En este caso, el flujo de electrones oscila periódicamente en ciclos, invirtiendo su polaridad regularmente. Es la electricidad que llega a nuestros hogares y alimenta dispositivos como la luz, el televisor o la aspiradora, a través de los enchufes.
Inversor de corriente DC a AC
El mecanismo de un inversor de corriente DC a AC se basa en un circuito conocido como puente H, formado por interruptores electrónicos veloces, los cuales se abren y cierran en pares de manera controlada para alternar la dirección del flujo eléctrico. Al oscilar la polaridad, el convertidor crea una onda de voltaje que se parece a la AC.
Para ilustrar el funcionamiento de un inversor de corriente DC a AC, traemos el siguiente ejemplo: Necesitamos alimentar un televisor que requiere 110 voltios de flujo alterno, utilizando como fuente de energía una batería de auto de 12 V. Para ello, los pasos que se seguirían son:
- El inversor de corriente DC a AC es conectado a los bornes positivo y negativo de la pila de auto, tomando la CC y convirtiéndola en alterna mediante un circuito interno que cambia la dirección del flujo, pasando de electricidad constante a pulsante (va de positivo a negativo y viceversa).
- Luego, un transformador eleva el voltaje de 12 V a 110 V. Algunos modelos soportan cargas de hasta 1500 vatios, según su capacidad. El inversor no solo cambia el tipo de corriente, también ajusta la tensión para que los equipos funcionen con la potencia necesaria.
- Finalmente, como resultado la potencia sale del convertidor como CA de 110V.
Mejores tipos de inversores disponibles en el mercado
En el mercado de los inversores de corriente, la opción predilecta se basa en las necesidades y aplicaciones que se le dará al aparato. Este es un sector donde los fabricantes se enfocan en la innovación, avanzando hacia una mayor digitalización y sostenibilidad. Algunos modelos de inversores ya incorporan funciones inteligentes, como monitoreo remoto y predicción de consumo basada en patrones de uso o el clima.
Escoger entre los tipos de inversores depende en gran parte de la forma de onda de salida que genera, factor que define su compatibilidad con variedad de dispositivos. El perfil de la onda puede ser de dos tipos principalmente: senoidal pura o senoidal modificada.
Onda senoidal pura
Un inversor de corriente de onda senoidal pura genera una AC con un perfil de oscilación prácticamente idéntico al suministrado por la red. Este tipo de patrón es suave, limpio y continuo, sin picos abruptos.
Son una buena opción para la mayoría de electrodomésticos y dispositivos por su compatibilidad casi universal. Su uso es importante para equipos electrónicos con motores, como refrigeradores, impresoras láser, microondas y aires acondicionados. Esto se debe a que garantiza que la operatividad sea a la velocidad correcta, con menos ruido y calor, mejorando su rendimiento y alargando su vida útil.
Onda senoidal modificada
El inversor de corriente de onda modificada tiene un diseño de circuito más básico, se diferencia de la onda senoidal pura por su patrón “escalonado” que asemeja una curva cuadrada con un periodo de inactividad entre los picos. Una de las principales ventajas de este convertidor es su menor costo y su formato sencillo, lo que es ideal para aplicaciones de menor complejidad.
Los inversores de onda modificada son adecuados para equipos que no tienen motor o circuitos eléctricos complicados, como calentadores, cargadores de teléfono, lámparas, televisores y herramientas como el taladro.
Cuál elegir según el uso
La elección depende directamente de los dispositivos a los que se planea alimentar y del presupuesto disponible. Si el objetivo del sistema eléctrico es ser una fuente de energía para equipos de alta precisión, con motores o aparatos sensibles, el inversor de onda senoidal pura es la opción más adecuada. Por el contrario, si lo que se necesita es un suministro de corriente básico para dispositivos simples, un convertidor de onda modificada puede ser una alternativa más económica.
Cómo conectar un inversor de corriente a una batería
El procedimiento de cómo conectar un inversor de corriente a una batería exige seguir una secuencia de pasos para garantizar la seguridad y el correcto funcionamiento del sistema.
Los materiales necesarios son: inversor de corriente DC a AC, una batería compatible con el conversor, cables del diámetro y longitud adecuados, y fusibles o disyuntores automáticos.
- Preparación y seguridad: Se deben apagar todas las fuentes de energía eléctrica y mantener en área seca y bien ventilada.
- Conexión de la pila al inversor: Se identifican los polos positivo y negativo tanto de la pila como del convertidor. Se conecta el cable positivo de la pila al terminal positivo del inversor y se repite el mismo procedimiento con los terminales negativos. En este paso se recomienda instalar un disyuntor en el cable positivo para proteger el sistema de picos de corriente.
- Conexión a tierra: Se debe enlazar el convertidor a un punto de conexión a tierra adecuado.
- Puesta en marcha: Cuando todo esté integrado y se haya revisado la polaridad, el inversor se puede prender.
Es importante entender que las recomendaciones y pasos de cómo conectar un inversor de corriente a una batería no son simples recomendaciones. Conectar mal un inversor puede provocar cortocircuitos, fallas en los equipos o riesgos mayores. Siempre hay que seguir las instrucciones del fabricante y cumplir con las normas de instalación eléctrica del país.
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