GSA5K Inversor Solar Aislado 5kW 48V para Sistemas Fotovoltaicos

El GSA5K es un inversor solar aislado de 5000W con batería de 48V, diseñado para convertir la energía fotovoltaica en corriente alterna y gestionar la carga de baterías en sistemas de energía solar. Permite aprovechar la generación solar, almacenar energía y alimentar cargas eléctricas compatibles en instalaciones donde se necesita autonomía o respaldo energético. Admite una potencia FV máxima de entrada de 7500W, con tensión CC máxima de 500V y un rango de seguimiento MPPT de 125–425V. Baterías de plomo-ácido, de iones de litio y configuraciones definidas por el usuario, dentro de los límites de tensión y carga especificados. 110/120VCA en configuración monofásica y 220/240VCA en configuración Split Phase, según la configuración admitida.

Cómo garantizar un suministro estable con energía solar

En instalaciones residenciales aisladas, viviendas rurales y sistemas de respaldo, la generación fotovoltaica presenta una limitación fundamental: la disponibilidad de energía depende de la irradiación solar, mientras que la demanda eléctrica puede producirse en cualquier momento del día.

Un sistema fotovoltaico necesita coordinar tres elementos principales:

1. Generación fotovoltaica: los paneles producen electricidad en corriente continua (CC).
2. Almacenamiento energético: las baterías almacenan energía para utilizarla cuando la producción solar es insuficiente.
3. Conversión eléctrica: el inversor transforma la corriente continua en corriente alterna (CA) compatible con las cargas conectadas.

Un inversor solar aislado debe dimensionarse considerando no solo la potencia de los paneles, sino también la demanda simultánea, las corrientes de arranque, la capacidad de las baterías y las condiciones ambientales.     Una selección incorrecta puede provocar sobrecargas, desconexiones por baja tensión de batería, aprovechamiento insuficiente de la energía fotovoltaica o incompatibilidades entre el inversor y el sistema de almacenamiento. El GSA5K aborda estos requisitos mediante una potencia nominal de 5000W, una entrada fotovoltaica de hasta 7500W y una arquitectura de baterías de 48V.

GSA5K Inversor Solar Aislado de 5000W y 48V

El GSA5K es un inversor solar de 5kW para sistemas fotovoltaicos con almacenamiento energético. Integra seguimiento MPPT, conversión CC/CA, gestión de carga de baterías y diferentes opciones de comunicación para facilitar la integración del sistema.

Su diseño admite instalaciones monofásicas y configuraciones Split Phase, lo que permite considerar aplicaciones con requisitos eléctricos diferentes. La configuración real debe verificarse antes de la instalación, especialmente cuando se requieren dos líneas de 120V para obtener una alimentación de 240V.

Aprovechamiento de la generación fotovoltaica

La potencia fotovoltaica máxima de entrada es de 7500W. En términos nominales, esto permite conectar un campo solar cuya potencia pico sea superior a la potencia nominal de salida del inversor.

La relación entre la potencia FV máxima y la potencia nominal de salida es: 7500W / 5000W = 1.5

Esto representa una relación de potencia FV/CA de 1,5:1, calculada a partir de las potencias nominales especificadas. No implica que el inversor pueda entregar 7500W de potencia CA continua.

El diseño definitivo del campo fotovoltaico debe respetar simultáneamente la tensión máxima de entrada, el rango MPPT, la corriente de entrada y los límites de configuración indicados por el fabricante.

Compatibilidad con baterías de 48V

El sistema utiliza una tensión nominal de batería de 48VCC y admite un rango de funcionamiento de 40–60VCC.

Esta arquitectura facilita la integración con sistemas de almacenamiento de plomo-ácido y baterías de litio compatibles. Para baterías de litio, la compatibilidad eléctrica debe complementarse con la verificación del perfil de carga, los límites de corriente y la comunicación con el sistema de gestión de baterías (BMS). El inversor admite una corriente máxima de carga solar de 120A y una corriente máxima de carga de CA de 100A. La corriente máxima de carga indicada es de 120A; por tanto, no debe asumirse que ambas corrientes máximas pueden sumarse para obtener 220A de carga simultánea.

Adaptación a diferentes cargas eléctricas

El GSA5K ofrece una salida nominal de 5000W y una potencia máxima de salida CA especificada de 10kW. La duración y las condiciones admisibles de esa potencia máxima deben confirmarse en la documentación técnica del fabricante.

La salida de onda sinusoidal pura favorece la compatibilidad con equipos electrónicos, iluminación, electrodomésticos y otras cargas adecuadas para la tensión y frecuencia seleccionadas. El tiempo de transferencia especificado es inferior a 10ms. Este dato resulta relevante para cargas que requieren continuidad de alimentación, pero no constituye una garantía universal de funcionamiento ininterrumpido: deben considerarse la respuesta de la carga, las condiciones de transferencia y la configuración del sistema.

Especificaciones técnicas del GSA5K

La siguiente tabla resume los parámetros publicados del inversor solar aislado GSA5K.

Tabla 1. Parámetros eléctricos principales

Tabla 2. Baterías, carga y comunicación

Tabla 3. Entrada de CA y condiciones ambientales

Nota de ingeniería: los valores máximos de entrada y salida son límites individuales, no necesariamente condiciones que puedan alcanzarse simultáneamente. Para el dimensionamiento final, deben utilizarse el manual oficial, las curvas de reducción de potencia, los límites de corriente y las condiciones de funcionamiento del fabricante.

Detalle del producto

Diseño del sistema: cómo dimensionar correctamente el inversor solar aislado

Elegir un inversor solar aislado de 5kW requiere analizar conjuntamente el campo fotovoltaico, el almacenamiento, las cargas y las condiciones de instalación.

Dimensionamiento del campo fotovoltaico

La potencia FV máxima especificada para el GSA5K es de 7500W. Sin embargo, el número de módulos y su conexión en serie o paralelo deben determinarse a partir de sus características eléctricas.

Los criterios principales son:

• Tensión de circuito abierto (Voc): la tensión máxima del conjunto a la temperatura mínima de diseño no debe superar los 500VCC.
• Rango MPPT: la tensión de funcionamiento del campo debe permanecer dentro de 125–425VCC en las condiciones relevantes de operación.
• Corriente de entrada: debe respetarse el límite de 27A y comprobarse cualquier límite adicional de corriente de cortocircuito especificado por el fabricante.
• Temperatura: la tensión Voc aumenta cuando baja la temperatura de las células fotovoltaicas; por eso, no basta con calcularla a condiciones estándar.
• Configuración de strings: al conectar strings en paralelo, sus corrientes se suman. El diseño debe respetar los límites del MPPT.

No es suficiente dividir 7500W entre la potencia de un panel para definir el número definitivo de módulos. La compatibilidad eléctrica del campo solar debe verificarse antes de la puesta en servicio.

Dimensionamiento del banco de baterías

La capacidad de batería debe calcularse según la energía diaria requerida, la autonomía deseada, la profundidad de descarga permitida y las pérdidas de conversión.

La capacidad de batería debe calcularse según la energía diaria requerida, la autonomía deseada, la profundidad de descarga permitida y las pérdidas de conversión.

Como estimación inicial:

E_nominal= E_cargas / (DoD * η_sistema)

Donde:

E_nominal  es la energía nominal necesaria en la batería.

E_cargas   es la energía que deben recibir las cargas durante el periodo considerado.

DoD es la profundidad de descarga admisible expresada como fracción.

η_sistema representa la eficiencia global entre la batería y las cargas.

Ejemplo ilustrativo: si las cargas necesitan 5kWh y se supone una profundidad de descarga del 80% y una eficiencia global del 90%, la capacidad energética nominal estimada sería:

E_nominal= 5 / (80 * 0.9) = 6.94 kWh

Este cálculo es una aproximación de diseño, no una recomendación definitiva de batería. Deben añadirse los márgenes correspondientes a temperatura, envejecimiento, autonomía y requisitos del fabricante.

Corriente de batería y potencia de salida

En un sistema de 48V, la corriente de CC necesaria para entregar 5000W puede ser considerable.

Si se utiliza una tensión de batería de 48V y una eficiencia de conversión del 93% como hipótesis de cálculo:

I_CC = 5000W / (48V * 0.93) = 112.0A

Este valor es una estimación en condiciones nominales. A tensiones de batería inferiores, la corriente necesaria aumenta, por lo que los cables, terminales, fusibles y dispositivos de desconexión deben dimensionarse con arreglo a la corriente máxima prevista, las condiciones de instalación y las instrucciones del fabricante.

Verificación de las cargas y de la potencia de arranque

La potencia nominal de 5000W no significa que cualquier combinación de aparatos con una suma inferior a 5000W pueda funcionar sin restricciones.

Es necesario verificar:

1. La potencia continua total de las cargas simultáneas.
2. Las corrientes de arranque de motores, bombas, compresores y equipos con transformadores.
3. La duración admisible de la potencia máxima de 10kW.
4. La distribución de cargas y la tensión requerida en cada circuito.
5. La compatibilidad de las cargas con la frecuencia y la forma de onda de salida.

Si la instalación necesita alimentar equipos de elevada corriente de arranque, debe comprobarse la curva de sobrecarga del inversor antes de confirmar su idoneidad.

Aplicaciones

Viviendas aisladas de la red eléctrica

En viviendas rurales, casas de campo y otras instalaciones sin acceso fiable a la red, el GSA5K puede formar parte de una arquitectura fotovoltaica con baterías. La autonomía real dependerá de la irradiación, la capacidad del almacenamiento, la demanda y la disponibilidad de una fuente auxiliar compatible.

Respaldo eléctrico residencial

El inversor puede alimentar cargas seleccionadas durante interrupciones del suministro, siempre que la arquitectura del sistema, el banco de baterías y las protecciones estén correctamente dimensionados.

La potencia disponible durante el respaldo depende del estado de carga de la batería, de los límites de corriente y de las condiciones térmicas del equipo.

Sistemas solares con almacenamiento de 48V

Para proyectos que requieren una batería de 48V, el GSA5K permite combinar generación fotovoltaica y almacenamiento con una salida CA adaptada a la configuración seleccionada.

La selección entre baterías de plomo-ácido y baterías de litio debe tener en cuenta la tensión de carga, el perfil de corriente, el BMS, la temperatura y las instrucciones del fabricante.

Instalaciones ampliables mediante conexión en paralelo

La capacidad de conexión en paralelo de hasta 6 unidades permite contemplar configuraciones de mayor potencia. No obstante, no debe suponerse que la potencia total disponible sea automáticamente de 30kW en cualquier configuración: la capacidad efectiva depende de la arquitectura admitida, la distribución de corriente, la sincronización, las protecciones y los límites establecidos por el fabricante.

FAQ

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