En general, la reducción de temperatura consiste en la reducción automática de la potencia de salida de un inversor cuando la temperatura ambiente o interna del dispositivo supera los límites especificados por el fabricante. Esta es una forma de protección térmica para proteger los componentes internos.
Cuando un inversor opera a altas temperaturas, componentes internos como transistores y condensadores pueden experimentar un desgaste acelerado, sobrecalentamiento o incluso fallos. Para evitar daños, los inversores están diseñados para reducir gradualmente su potencia de salida (derrateo) a partir de un límite de temperatura determinado, normalmente entre 45 °C y 60 °C.
Características de reducción de temperatura
Protección del equipo: Reducir la potencia a altas temperaturas evita que los componentes se sobrecalienten, aumentando la vida útil del inversor;
Reducción de fallos e interrupciones: Sin este mecanismo, el inversor podría apagarse o fallar por completo en días muy calurosos;
Rendimiento: En climas cálidos o en lugares donde la instalación no cuenta con buena ventilación, pueden producirse reducciones de temperatura con frecuencia, reduciendo la generación de energía.
¿Cómo minimizar los efectos de la reducción térmica?
Para minimizar los efectos de la reducción térmica, es importante seguir las mejores prácticas a continuación:
- Instale el inversor en un lugar ventilado y sombreado;
- Evite la exposición directa a la luz solar;
- Elija inversores con buena disipación térmica o ventilación forzada;
- Consulte las curvas de reducción en la hoja de datos del fabricante.
Caso real: prueba de concepto
Pruebas realizadas en el laboratorio de la UFSM (Universidad Federal de Santa María) demostraron el rendimiento de los inversores residenciales de Huawei en comparación con sus competidores al ser sometidos a altas temperaturas. Todos los inversores probados son monofásicos, conectados a la red eléctrica, de 220 V, y tienen una potencia de salida de 5 kW.
Rutina de ensayo
La rutina de pruebas comenzó con la instalación de los inversores en la cámara térmica.
Con esta configuración, fue posible realizar ajustes controlados de temperatura a los inversores. Con base en este procedimiento, se registraron las variaciones de potencia nominal de los inversores a medida que la temperatura variaba entre 25 °C y 60 °C.
El objetivo de este paso fue verificar si los valores operativos reales de los inversores cumplen con las especificaciones proporcionadas por los respectivos fabricantes.
Resultados obtenidos
El gráfico a continuación muestra los resultados de las pruebas del inversor Huawei. Se observa que la potencia medida es, en promedio, 10 W superior a la potencia nominal, lo que demuestra que el inversor Huawei cumple con la potencia declarada de 5 kW dentro del rango de temperatura de funcionamiento indicado en su etiqueta. Por lo tanto, no se observó ninguna reducción de potencia en este rango.
Por otro lado, el inversor de la marca “B” a temperaturas de 30ºC, ya comienza a presentar la potencia medida por debajo de la declarada y esta diferencia aumenta con el aumento de la temperatura, llegando a variar hasta un -0,3% con respecto al valor nominal en la etiqueta como se puede observar en el gráfico de la Figura 3.
En el inversor “C” el escenario es aún peor, pues el inversor no alcanzó su potencia nominal en ninguna de las temperaturas, llegando a un máximo del 98% de la potencia nominal declarada en la etiqueta, lo que se puede observar en el gráfico de la Figura 3.
En el caso del inversor “D” incluso se alcanzó la potencia nominal al principio del rango de temperatura, pero al llegar a los 40ºC la potencia medida fue inferior y a 60ºC fue menos de la mitad de la potencia nominal.
El inversor “E” presentó potencia acorde a su etiqueta, manteniéndose por encima de la potencia declarada, como se muestra en el gráfico siguiente.
Conclusión de la prueba
Con base en los resultados obtenidos en las pruebas, se concluye que el inversor Huawei demostró un rendimiento significativamente superior en relación a la variación de potencia a altas temperaturas.
Si bien el modelo "E" también tuvo un rendimiento satisfactorio en estas condiciones, se observó una variación de potencia que no se produjo con el inversor Huawei. Este comportamiento resalta la ventaja del dispositivo Huawei, combinada con la mayor calidad de sus componentes y la eficiencia de su sistema de refrigeración.
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