QUÉ ES UN ONDULADOR
Un ondulador es un aparato electrónico que convierte una tensión continua de bajo valor (normalmente 12 ó 24 Voltios), en una tensión alterna del mismo valor y frecuencia que la suministrada por las compañías eléctricas.
Normalmente en Europa el valor de tensión y frecuencia es de 230 V. y 50 Hz., pero en América dependiendo del país varía entre 110 y 230 V. y 50 ó 60 Hz.
TIPOS DE ONDULADORES
Actualmente existen en el mercado los siguientes tipos de onduladores:
- Ondulador de onda cuadrada
- Ondulador de onda pseudo-senoidal (trapezoidal).
- Ondulador de onda senoidal (senoidal verdadera).
ONDULADOR DE ONDA CUADRADA
Este tipo de ondulador es el más simple y económico de todos y acostumbra a usarse en instalaciones donde la potencia no supera los 500 VA., en los que la forma de onda, el valor de la tensión y el contenido de armónicos no sea un factor crítico.
La tensión de salida es muy poco estable y varía directamente en función de la tensión de las baterías y de la carga aplicada en cada momento.
Un ondulador de este tipo nos dará 230 V. a la salida con la carga nominal y con las baterías al valor nominal, si se diminuye la carga o las baterías están cargadas al máximo, la tensión de salida puede superar los 260 V. y en caso contrario, con las baterías al mínimo la tensión puede bajar hasta 180 V.
ONDULADOR DE ONDA PSEUDO-SENOIDAL
Este tipo de ondulador es el que posee la mejor relación prestaciones-precio, acostumbra usarse en instalaciones de como máximo 3000 VA. la forma de onda y el contenido de armónicos son suficientemente bajos, así como la estabilidad de la tensión de salida, para poder alimentar la mayor parte de aparatos eléctricos del mercado.
La frecuencia y la tensión de salida son muy estables , alrededor del 3% aunque haya grandes variaciones en la carga o en la tensión de las baterías.
Un ondulador de este tipo puede alimentar perfectamente motores, frigoríficos, microondas, lámparas de incandescencia, fluorescentes, lámparas tipo PL, aparatos de TV, máquinas- herramienta, etc. Su única limitación está en los equipos que poseen una regulación de potencia por control de fase o que solo admitan un contenido de armónicos extremadamente bajo.
El rendimiento energético es muy elevado, alrededor de 90% y el consumo en vacío muy bajo, por lo que pueden dejarse permanentemente conectados a las baterías sin peligro de que se descarguen rápidamente.
No es recomendable con estos onduladores usar la compensación del factor de potencia con los condensadores que generalmente se usan para tal fin.
ONDULADOR DE ONDA SENOIDAL
Este tipo de ondulador se usa en instalaciones desde 500 VA. hasta varios KVA., en los que la forma de onda, el contenido de armónicos y la estabilidad de la tensión y frecuencia son críticos.
La forma de onda proporcionada es similar y en algunos casos mejor que la que suministran las compañías eléctricas.
La frecuencia y la tensión de salida son muy estables, alrededor del 3% aunque haya grandes variaciones en la carga o en la tensión de las baterías.
Un ondulador de este tipo puede alimentar prácticamente todos los aparatos del mercado, tanto los muy delicados como son los equipos de medida, telecomunicaciones, electromedicina, equipos Hi-Fi, como los más robustos, motores, lámparas PL, fluorescentes, microondas, TV, frigoríficos, etc.
Su rendimiento energético es bastante elevado, alrededor del 85% y el consumo en vacío es bajo.
Con estos quipos se puede usar la compensación del factor de potencia con condensadores, lo que permite aprovechar mejor la potencia del ondulador.
Como contrapartida, el precio es muy superior al de los onduladores pseudo-senoidales y el rendimiento y el consumo en vacío es ligeramente inferior. Por dicho motivo los onduladores senoidales solo se usan cuando realmente es necesario el suministro de una tensión de muy elevada calidad.
CÓMO ELEGIR EL ONDULADOR MÁS ADECUADO
Hay que elegir un ondulador en función de varias variables:
* Potencia de los equipos a alimentar.
* Tipo de equipo a alimentar.
* Rendimiento del sistema.
* Precio.
Para calcular la potencia, deben sumarse las potencias que indiquen las placas de características de cada uno de los equipos a alimentar, teniendo en cuenta que hay que sobredimensionar el ONDULADOR de manera que le quede aproximadamente un 20% de reserva de potencia.
Algunos aparatos, como por ejemplo todos los que llevan un motor, tienen un consumo de potencia instantáneo superior al que indica la placa de características (cada vez que el motor arranca). En estos casos el consumo instantáneo puede ser de entre 3 y 5 veces el valor nominal.
Un caso especial que merece ser tenido muy en cuenta es el de los frigoríficos. Un frigorífico doméstico actual tiene un consumo entre 150 y 250 W., pero cada vez que arranca tiene un consumo instantáneo de 1800 W. aproximadamente.
Otro dato a tener en cuenta respecto a la potencia es que normalmente en los ONDULADORES ésta viene dada en VA.en lugar de W., y en la placa de características de los aparatos eléctricos, la potencia viene expresada en W. y por el valor del factor de potencia (cos phi).
Esto ocurre en todos los equipos que tienen un bobinado importante en su circuito eléctrico, como es el caso de los motores, reactancias de fluorescente, bombas de membrana, electroimanes, etc.
En estos casos hay que dividir la potencia que indica la placa por el valor del factor de potencia y entonces tendremos la potencia total en VA.
Por ejemplo:
Un tubo fluorescente de 40 W. con una reactancia usual tiene un factor de potencia de 0,5 por lo que su potencia total será de 40/0,5 = 80 VA.
Un motor eléctrico de máquina herramienta o de una bomba de agua tiene un factor de potencia entre 0,7 y 0,95.
Un caso especial y muy importante es el de las bombas de membrana o vibrador que tienen un factor de potencia entre 0,1 y 0,2, por lo que una bomba de 150 W. puede consumir entre 750 y 1500 VA.
Teóricamente el factor de potencia de las cargas se puede compensar añadiendo condensadores del valor adecuado en cada caso pero esto nos obliga a usar un ondulador senoidal con el consiguiente aumento de precio, lo que hace que la mayoría de las veces sea preferible escoger otro tipo de bomba que funcione con motor.
La mayor parte de los aparatos eléctricos y electrodomésticos no necesitan unas exigencias demasiado elevadas en cuanto a la calidad del suministro de la tensión, tan solo son mas exigentes respecto al valor eficaz de la tensión y la frecuencia.
Por el contrario existe otro tipo de aparatos que requieren una muy elevada calidad en el suministro de la tensión, como podrían ser equipos de medida y comprobación electrónicos, equipos de radiofrecuencia y telecomunicaciones e incluso algunos equipos que por su extremada sencillez solo funcionan correctamente si la tensión tiene verdadera forma senoidal, algunos pequeños cargadores de baterías para telefonía móvil se encuentran en esta situación.
Como norma general podríamos decir que con un ONDULADOR PSEUDO-SENOIDAL se pueden alimentar sin dificultad las siguientes cargas:
* Lámparas de incandescencia.
* Tubos fluorescentes.
* Lámparas PL.
* Lámparas PL electrónicas (recomendado).
* Televisores1.
* Videos.
* Hornos microondas.
* Cafeteras eléctricas.
* Frigoríficos1 (cuanto más simples sean mejor).
* Lavadoras (sin calefactor de agua).
* Ordenadores.
* Taladros eléctricos.
* Bombas de agua con motor.
* Molinillos de café.
* Picadoras.
* Pequeñas máquinas herramienta y motores en general que no tengan variador electrónico de velocidad.
1) Algunos modelos que llevan un circuito electrónico especial en la entrada ofrecen problemas, en estos casos es mejor optar por un modelo más sencillo.
Los ONDULADORES SENOIDALES, además de todo lo expuesto anteriormente pueden hacer funcionar equipos de medida y testeo electrónicos, electromedicina, telefonía móvil y radiocomunicaciones y los aparatos a motor que posean variador electrónico de velocidad o con control de paso por cero.
En el área de las Energías Alternativas especialmente en la Energía Solar Fotovoltaica, la transformación de dicha energía a energía eléctrica es un proceso relativamente simple pero muy caro de almacenar. Por tanto interesa ofrecer el mejor aprovechamiento posible de la energía de que dispongamos.
Aquí es donde cobra importancia el rendimiento de un ONDULADOR, cuanto más elevado, sea mejor.
En nuestros ONDULADORES PSEUDO-SENOIDALES el rendimiento máximo está alrededor del 90%, con lo cual se aprovecha al máximo la energía disponible.
El consumo en vacío con la función STAND-BY conectada es insignificante, lo cual permitirá tener el ONDULADOR conectado permanentemente aunque haya hasta conectado en aquel momento y sin agotar rápidamente la energía almacenada en las baterías.
En nuestros ONDULADORES SENOIDALES, el rendimiento máximo está alrededor del 85%, con lo que el aprovechamiento de la energía disponible es óptimo.
El consumo en vacío es muy bajo lo que nos permitirá dejarlo conectado permanentemente en aquellos casos en que haya conectados a la instalación equipos que lleven reloj electrónico sincronizado con la red.
Con todo esto se demuestra que un ONDULADOR con un rendimiento óptimo, nos permitirá ajustarnos en el dimensionado de las baterías y de los paneles fotovoltaicos, que en realidad son los elementos de mayor precio en una instalación de este tipo.
Sin duda alguna el equipo que posee la mejor relación prestaciones-precio es el PSEUDO-SENOIDAL, que por un bajo precio permite usar la mayor parte de electrodomésticos usuales con el máximo aprovechamiento de la energía.
El ONDULADOR SENOIDAL tiene una buena relación prestaciones-precio y un buen aprovechamiento de la energía pero su coste es prácticamente el doble del anterior, por lo que es recomendable usarlo solo en aquellos casos en que por el tipo de carga a alimentar se haga realmente imprescindible.
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