Diferencias entre inversor monofásico y trifásico

¿Me interesa un inversor monofásico o uno trifásico para mi autoconsumo?

    Dependiendo del tipo de instalación que necesites, requerirás un inversor monofásico o uno trifásico

    Como ya te hemos contado, el inversor solar es el cerebro de la instalación fotovoltaica. Es el componente encargado de convertir la energía de corriente continua (CC) de los paneles solares en energía de corriente alterna (CA) para consumir en tu casa o empresa.

    Cuando te planteas hacer una instalación solar, te vas a encontrar múltiples opciones en el mercado, con diferentes características, entre los que tendrás que elegir. En esta búsqueda probablemente escuches las palabras «monofásico» y «trifásico». Y dirás ¿qué diablos significa esto?

    En Cambio Energético queremos facilitarte en lo posible el acceso a las energías renovables. Y ello implica también conocer determinada terminología que te servirá para ubicarte en el tipo de componente que necesitas. Así que si tienes alguna duda sobre cómo autoproducir tu propia energía limpia, contacta con nosotros.

    En este artículo te explicaremos en qué consisten y las diferencias entre un inversor monofásico y un inversor trifásico. Así sabrás si necesitarás uno u otro para tu instalación de paneles solares.

    Aclarando conceptos: inversor monofásico e inversor trifásico

    Lo primero es saber de qué estamos hablando, antes de ver qué tipo de componente necesitamos. Para ello, explicaremos brevemente en qué consiste un inversor monofásico y uno trifásico.

    Inversor Monofásico

    Dicho en pocas palabras, un inversor monofásico convierte la energía de CC generada por tus paneles solares en una sola fase de energía de CA que puedes utilizar en tu casa o empresa. Este tipo de inversores es el más habitual en viviendas y normalmente se utilizan dos cables para transportar la electricidad monofásica: activo o conductor y neutro.

    Inversor solar monofásico Fronius

    Esto quiere decir que la electricidad de la red o de tu autoconsumo fotovoltaico solo fluirá a través del cable activo, mientras que el cable neutro estará conectado a tierra en el cuadro de distribución. El propósito del cable neutro de tu hogar o negocio es proporcionar un camino de regreso a tu cuadro de distribución, en caso de falla. Esto hará que se dispare el interruptor, cortando la electricidad y evitando que te electrocutes.

    La electricidad monofásica suministra tensión hasta 230 voltios. Se utiliza principalmente para hacer funcionar pequeños electrodomésticos como ventiladores, frigoríficos, calentadores, etc.

    Inversor Trifásico

    Por su parte, un inversor trifásico convierte la entrada de CC de los paneles solares en una salida de CA trifásica. Este inversor se usa comúnmente en aplicaciones de transmisión de alta potencia y frecuencia variable, con instalaciones más grandes, sean para tu empresa o industria o para casas con grandes cargas eléctricas que alimentar.

    Inversor solar trifásico SolarEdge

    La energía trifásica tiene cuatro cables, tres de los cuales están activos, además de un cable neutro que, como en la monofásica, está puesto a tierra en el cuadro de distribución. El sistema trifásico también se puede utilizar como sistema monofásico, tomando una fase y neutro del suministro trifásico. El voltaje de una conexión de alimentación trifásica permanece constante.

    En la práctica, en un sistema trifásico se agrupan las cargas eléctricas en tres grupos (uno por fase activa) que deben recibir la electricidad de manera equitativa.

    Por ejemplo, si dispones de una instalación trifásica de 9kW, cada fase soportará 3kW. Esto quiere decir que cada grupo de cargas asociado a una fase no podrá pasarse de esta potencia. Además, pueden llevar un voltaje de hasta 415V.

    Ventajas y desventajas de un inversor monofásico y uno trifásico

    El uso de un inversor monofásico o uno trifásico, te ofrecerá una serie de ventajas y también desventajas de uno respecto al otro. Veamos en qué consisten.

    Inversor monofásico

    Hay varias ventajas y desventajas en el uso de energía e inversores monofásicos. Todas ellas dependen de lo que pretendas potenciar.

    Las principales ventajas de un sistema monofásico se resumen en las siguientes:

    • Las conexiones monofásicas están destinadas a suministros domésticos y viviendas residenciales. Esto se debe a que la mayoría de los electrodomésticos requieren una pequeña cantidad de electricidad para funcionar, como la televisión, las luces, los ventiladores, el refrigerador, etc.
    • El funcionamiento de una conexión monofásica es sencillo y ordinario. Se compone de una unidad compacta y ligera donde el flujo de electricidad a través de los cables será menor cuanto mayor sea el voltaje.
    • Debido a la reducción de potencia, asegura que la potencia de una conexión monofásica funcione de manera óptima y transmita potencia de manera efectiva.
    • Una conexión monofásica funciona mejor con unidades de hasta 5kW, si bien pueden tener potencias de hasta 10kW.

    En cuanto a posibles desventajas de los sistemas monofásicos, cabe destacar:

    • Los elementos más pequeños necesitarán más opciones de circuitos porque el suministro que ofrecen los inversores monofásicos puede ser insuficiente para la puesta en marcha inicial de algunas cosas.
    • También notarás que algunas cargas que requieren más potencia o cargas electrónicas más pesadas no podrán funcionar con solo un suministro monofásico o un inversor. Esto demuestra que es posible que los inversores monofásicos no se puedan usar para todo sin circuitos adicionales o modificaciones en la unidad misma.

    Inversor trifásico

    Las principales ventajas de un sistema trifásico, serían:

    • Los inversores trifásicos tienen la capacidad de producir más energía para cualquier uso directo. También te permitirán enviar más energía solar a la red en comparación con una sola fase.
    • La potencia que entregará una unidad trifásica será constante, mientras que en un inversor monofásico la potencia no siempre se distribuye con la misma facilidad, sobre todo teniendo en cuenta multitud de elementos que varían en tamaño.
    • Además de un mayor rendimiento, los sistemas trifásicos son más eficientes que los monofásicos, ya que estas opciones de fase tienen un límite en lo que pueden alimentar de manera eficiente.
    • La maquinaria grande funciona con eficacia. Las cargas industriales y comerciales prefieren una conexión trifásica debido al alto requerimiento de electricidad.
    • Cuando aumenta el número de fases en el sistema de suministro, el voltaje de la energía trifásica se suaviza.
    • La conexión trifásica necesita menos materiales conductores para transmitir la energía eléctrica. Por tanto, cuando se trata de dar una solución rentable, una conexión trifásica es más económica.

    En cuanto a posibles desventajas, cabe mencionar las siguientes:

    • Una conexión trifásica no puede manejar la sobrecarga. Como tal, podría dañar el equipo y las posibilidades de necesitar reparaciones costosas son mayores. Esto se debe a que el costo de los componentes individuales es elevado.
    • Debido a que el voltaje de la unidad es muy alto, una conexión de energía trifásica requiere altos costos de aislamiento. El aislamiento varía según el voltaje y el tamaño de los cables depende de la distribución de energía.

    ¿Puedo usar un inversor monofásico o trifásico para la misma función?

    ¿Sabías que puedes convertir energía trifásica en monofásica? Es bastante simple hacer esto, todo lo que necesitas es un cable neutro. Es posible que utilizar un cable neutro no sea tan preciso como otros métodos que puedas encontrar. Sin embargo, usarlo y omitir por completo las otras dos fases dentro de su línea de suministro trifásica te permitirá convertir tu sistema a una sola fase.

    Por poner un ejemplo, hay componentes como algunos cargadores de vehículo eléctrico que son capaces de cambiar automáticamente de fase para optimizar el consumo energético. Es decir, cuando tienen menos potencia disponible trabajan en una fase y cuando la potencia alcanza la necesaria para funcionar en trifásica, cambia a carga trifásica.

    También puedes hacer lo mismo al revés. Puedes convertir una fuente de alimentación monofásica en trifásica utilizando un convertidor de fase. Este tipo de herramienta puede crear un voltaje de tercera línea que permitirá que exista energía trifásica dentro de un entorno monofásico.

    Inversores monofásico y trifásico de SMA

    ¿Cómo puedo saber si tengo energía monofásica o trifásica?

    Para saber si dispones de energía monofásica o trifásica, en primer lugar, puedes comprobar tu cuadro eléctrico. Si el interruptor principal tiene un polo de ancho, entonces tu suministro estará conectado a una fuente de alimentación monofásica. Si el interruptor principal tiene 3 polos de ancho, tendrás alimentación trifásica.

    Alternativamente, puedes llamar a tu proveedor de electricidad y preguntarle sobre el suministro de energía que tienes. Para ello, debes tener a mano una copia de tu factura de electricidad.

    Igualmente, puedes verificar el fusible de servicio. Los hogares conectados a una fuente de alimentación monofásica tendrán un fusible de servicio, mientras que para una fuente de alimentación trifásica, habrá 3 fusibles de servicio.

    Diferencias entre un inversor monofásico y uno trifásico

    Entonces, ¿cuáles son las diferencias entre un inversor monofásico y uno trifásico? A continuación te las presentamos:

    • Potencia: La potencia máxima que ofrece un inversor trifásico es mayor que en uno monofásico.
    • Tensión: En un sistema de alimentación monofásico, la tensión puede llegar hasta los 230V. Pero una conexión trifásica, puede llevar un voltaje de hasta 415V.
    • Número de conductores: En una conexión monofásica, el flujo de electricidad es a través de un solo conductor. Una conexión trifásica, por otro lado, consta de tres conductores separados que se necesitan para transmitir electricidad.
    • Flujo de energía: Debido a los picos y caídas de voltaje, con un sistema monofásico, si algo le sucede a la red, la fuente de alimentación completa se interrumpe. Sin embargo, en una fuente de alimentación trifásica, si algo le sucede a una sola fase, las otras fases aún funcionan. Con lo que no hay interrupción de energía.
    • Eficiencia: La eficiencia de un inversor monofásico es menor que la de un inversor trifásico. Esto se debe a que un sistema trifásico necesita menos conductor en comparación con una fuente de alimentación monofásica para el mismo circuito.

    ¿Debería elegir un inversor monofásico o uno trifásico?

    Como hemos visto, el sistema de suministro de energía se clasifica principalmente en dos tipos, es decir, monofásico y trifásico. Aunque las viviendas suelen disponer de energía monofásica y la trifásica suele ser más propicia para uso empresarial e industrial, cada instalación es un mundo. Puedes encontrarte instalaciones trifásicas en viviendas que necesitan de una mayor potencia (sauna, cargador de vehículo eléctrico, piscina climatizada, etc.); e instalaciones monofásicas en negocios que no tengan una gran exigencia energética.

    En términos generales, si tu instalación eléctrica es monofásica, también lo deberá ser el inversor que utilices para tu instalación fotovoltaica. En la mayoría de los casos, si tu casa o empresa tiene energía monofásica, puedes instalar un inversor de hasta 5kW, si bien hay opciones para alcanzar los 10kW.

    Pero si tu instalación es trifásica, técnicamente podrás instalar tanto un inversor monofásico como uno trifásico. Sin embargo, los operadores de red no permitirán un desequilibrio entre las fases, tendrás que instalar tres inversores monofásicos para cada fase o un inversor trifásico que funcione en las tres fases.

    Y, aunque en principio no hay límite para el tamaño del inversor, generalmente suele ser para instalaciones de más de 10kW.

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      Esperamos que este artículo te haya ayudado a comprender las diferencias entre un inversor monofásico y uno trifásico. Si quieres más información sobre componentes solares, contacta con nosotros. También si lo que buscas es pasarte al autoconsumo fotovoltaico.

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