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Información Técnica

TempDerating-UES103910 Versión 1.0 1/8

ContenidoCuando se producen temperaturas demasiado altas, el inversor reduce su potencia proteger componentes del sobrecalentamiento. En este documento se explica cómo se regula la temperatura en el inversor; las causas del derrateo por temperatura y las medidas que se pueden tomar para evitar esta reducción.

Derrateo por temperaturapara SUNNY BOY, SUNNY MINI CENTRAL y SUNNY TRIPOWER

Información Técnica ¿En qué consiste el derrateo por temperatura?

SMA Solar Technology AG 2/8

1 ¿En qué consiste el derrateo por temperatura?Consiste en la reducción controlada de la potencia (en inglés se denomina "derating"). En funcionamiento normal los inversores trabajan en el punto de máxima potencia. En este punto de trabajo la relación entre la tensión y la corriente fotovoltaicas está ajustada de tal manera que de ésta resulta la potencia máxima. La posición del punto de máxima potencia varía constantemente en función de la irradiación y temperatura de los módulos fotovoltaicos. El derrateo por temperatura sirve que los semiconductores del inversor no se calienten en exceso. Si en los componentes monitorizados se alcanza la temperatura máxima permitida, el equipo desplaza su punto de trabajo a una potencia menor. Al hacerlo, la potencia se reduce gradualmente. En caso extremo el inversor se desconecta por completo. En cuanto la temperatura de los componentes que están en riesgo es inferior al valor crítico, el inversor se dirige de nuevo al punto de trabajo óptimo.

Gráfico 1: ejemplo de la curva de potencia con el derrateo por temperatura

El derrateo por temperatura puede producirse por diferentes razones, p. ej. si el generador fotovoltaico y el inversor no están bien sincronizados o si la disipación de calor del inversor no es posible debido a las condiciones de instalación.El derrateo no tiene consecuencias negativas en el inversor y se muestra como estado de funcionamiento tanto en los LED del inversor como en su pantalla. Si este estado dura varios minutos se emite la alarma de fallo "Derating". El inversor muestra esta advertencia hasta que se desconecta al caer la noche.

Información Técnica Diseño de la instalación y derrateo por temperatura


2 Diseño de la instalación y derrateo por temperaturaEl diseño correcto de una instalación fotovoltaica no debe excluir por completo el derrateo. Las instalaciones fotovoltaicas se optimizan en cuanto a su rendimiento energético total. La potencia que está disponible en la salida del inversor, se calcula a partir de la potencia que el generador fotovoltaico pone a disposición y el coeficiente de rendimiento del inversor. Es determinante que el producto de estos dos factores sea lo mayor posible.El gráfico 2 es un ejemplo de una instalación en la ciudad alemana de Friburgo de Brisgovia (Freiburg im Breisgau) en el que se observa la cantidad de energía que se encuentra disponible a lo largo de un año en las zonas del rango de potencia del generador fotovoltaica. La frecuencia con la que se producen estas potencias ya está calculada en el diagrama de barras del gráfico 2. Como aparecen muy a menudo, las bajas potencias en las zonas de carga parcial inferiores contribuyen de forma considerable a la potencia total.

Gráfico 2: oferta de potencia con respecto al rango de potencia del generador fotovoltaico (ejemplo Friburgo de Brisgovia, Alemania)

La eficiencia con la que el inversor transforma la potencia disponible del generador fotovoltaico depende del desarrollo de su coeficiente de rendimiento. En una instalación fotovoltaica con una orientación al sol óptima (en Alemania tiene que ser una orientación sur y una inclinación de los módulos fotovoltaicos de los 30 hasta los 45 grados): cuando la potencia nominal del inversor es de un 90 hasta un 100 % de la potencia del generador, el rendimiento es mayor. Con esta relación de potencia, las potencias máximas del generador fotovoltaico que están presentes a través de la potencia nominal del inversor activan el derrateo. Por otra parte, el rendimiento del inversor es, por lo general, mayor en las potencias menores en la zona de carga parcial. Esto significa que con esta sincronización de la instalación fotovoltaica se aprovecha de forma óptima el rango de potencia total, con excepción de pequeñas pérdidas de rendimiento debido a la aparición esporádica del derrateo (véase gráfico 3).Para evitar el derrateo con potencias máximas del generador fotovoltaico se podría seleccionar un inversor que tenga una potencia nominal superior al 100 % de la potencia del generador. Sin embargo, en este caso una mayor parte de los rendimientos de carga parcial se encontrarían en una zona, en la que el inversor tiene un coeficiente de rendimiento relativamente más bajo. Las pérdidas en la zona de carga parcial serían mayores que la ganancia por el completo aprovechamiento de las potencias máximas (véase gráfico 4).

Información Técnica Diseño de la instalación y derrateo por temperatura


Gráfico 3: coeficiente de rendimiento y potencia de entrada y salida del inversor con una potencia nominal del inversor de un 90 hasta un 100 % de la potencia del generador

Gráfico 4: coeficiente de rendimiento y potencia de entrada y salida del inversor con una potencia nominal del inversor superior al 100 % de la potencia del generador

Si la sincronización de la instalación fotovoltaica es óptima el derrateo solo aparece de forma esporádica. Si el derrateo aparece con frecuencia, se ha seleccionado una potencia del inversor muy baja comparada con la potencia del generador fotovoltaico. Puede determinar el diseño ideal de su instalación fotovoltaica con el programa "Sunny Design". Puede descargar "Sunny Design" de forma gratuita en www.SMA-Iberica.com/SunnyDesign.

Información Técnica Disipación de calor de los inversores


3 Disipación de calor de los inversoresLos inversores de SMA están dotados de un sistema de refrigeración adaptado a la potencia y construcción del equipo. Los inversores refrigerados de forma pasiva disipan el calor al aire a través de disipadores de calor. Los equipos refrigerados de forma activa con el sistema OptiCool se ventilan adicionalmente. En cuanto el equipo genera más calor del que puede disipar a través de la carcasa, comienza a funcionar un ventilador interno que genera una corriente de aire en los canales de refrigeración de la carcasa. El ventilador dispone de un control de revoluciones, es decir, al aumentar la temperatura, aumentan las revoluciones. La ventaja de la ventilación activa es que, aunque aumente la temperatura, el inversor puede inyectar su potencia máxima. El derrateo solo aparece cuando la refrigeración no es suficiente. En comparación con los equipos refrigerados de forma pasiva, los refrigerados de forma activa disponen de reservas de potencia adicionales. Cuando instale inversores asegúrese de que puedan disipar la cantidad suficiente de calor para evitar que se produzca el derrateo por temperatura:

• Instale los inversores en lugares frescos: si tiene que elegir entre el sótano y el desván, el lugar ideal es el sótano.

• Elija lugares en los que haya una renovación continua del aire. En caso necesario, instale una ventilación adicional.

• No exponga los inversores a la irradiación solar directa. Si la instalación se encuentra al aire libre aproveche las sombras existentes o construya un techo encima del inversor.

• Mantenga las distancias mínimas que se indican en las instrucciones de instalación con respecto a inversores cercanos u otros objetos. Si se pueden prever temperaturas altas en el lugar de instalación, aumente estas distancias.

• Coloque los inversores de tal manera que no aspiren el aire caliente de otros inversores. Para que el calor de los disipadores pueda escapar hacia arriba, no coloque los inversores refrigerados de forma pasiva uno al lado del otro, sino como se muestra a continuación:

Gráfico 5: disposición de inversores refrigerados de forma pasiva para optimizar la disipación de calor de Sunny Boy 1200, Sunny Boy 1700 y Sunny Boy 2100TL



En inversores refrigerados de forma activa la disposición óptima depende de la posición de las aberturas de entrada y salida de aire. A continuación, encontrará algunos ejemplos.

Gráfico 6: disposición de inversores refrigerados de forma activa para optimizar la disipación de calor de Sunny Boy 2000HF, Sunny Boy 2500HF, Sunny Boy 3000HF, Sunny Boy 3000TL, Sunny Boy 4000TL y Sunny Boy 5000TL

Gráfico 7: disposición de inversores refrigerados de forma activa para optimizar la disipación de calor de Sunny Boy 3300 y Sunny Boy 3800



Gráfico 8: disposición de inversores refrigerados de forma activa para optimizar la disipación de calor del Sunny Mini Central

Gráfico 9: disposición de inversores refrigerados de forma activa para optimizar la disipación de calor del Sunny Tripower

Gracias al perfeccionado sistema de ventilación, no existe una recomendación especial para los inversores Sunny Tripower según la cual haya que colocarlos en varias filas.

Información Técnica Cuándo se produce el derrateo por temperatura y qué hacer


4 Cuándo se produce el derrateo por temperatura y qué hacerLos inversores de SMA están construidos de tal forma, que si el diseño de la instalación fotovoltaica es correcto y las condiciones ambientales son adecuadas, no se sobrepasa la temperatura de funcionamiento admisible. No obstante, si aún así se produce el derrateo por temperatura puede ser debido a:

• El inversor no puede disipar el calor necesario al aire porque hay suciedad en el disipador o en la rejilla de ventilación; o bien porque se ha producido un fallo en el ventilador. Limpie las piezas según se describe en las instrucciones de instalación de cada inversor.

• Se ha seleccionado una potencia del inversor demasiado baja comparada con la del generador fotovoltaico. La potencia de entrada del inversor deberá ser un 90 hasta un 100 % de la potencia nominal del generador fotovoltaico. En condiciones climáticas extremas, como p. ej en caso de una irradiación solar muy alta combinada con temperaturas bajas de los módulos fotovoltaicos, la potencia del generador fotovoltaico puede sobrepasar la potencia nominal del inversor incluso si el diseño de la instalación es correcto. No obstante, si aparece un derrateo con frecuencia significa que el diseño de la instalación no es muy favorable (véase capítulo 2 "Diseño de la instalación y derrateo por temperatura" (Página 3)). Un especialista debe comprobar el diseño de la instalación fotovoltaica.

• La zona en la que el inversor está instalado no ofrece las condiciones climáticas que son necesarias (véase el capítulo "Datos técnicos" en las instrucciones de instalación de cada inversor). Un especialista debe instalar el inversor en un lugar adecuado. Asegúrese de que se mantienen las distancias mínimas entre varios equipos. Aumente las distancias adicionalmente en zonas de instalación calurosas. Instale los equipos fuera de la corriente de aire caliente de otros inversores (véase capítulo 3 "Disipación de calor de los inversores" (Página 5)). Dado el caso, instale otra ventilación. Ventile varios inversores de manera que la corriente de aire refrigere todos los equipos de forma uniforme.