reguladores de carga para instalaciones solares fotovoltaicas

Tipos de Reguladores de Carga para Paneles Solares

Un regulador solar para qué se utiliza?

El regulador de carga solar (también conocido como controlador de carga) regula el nivel de energía almacenada por las baterías para evitar la sobrecarga o la descarga profunda de las mismas.

El controlador solar muestra permanentemente el estado de funcionamiento del módulo fotovoltaico y el estado de carga de la batería solar. Esta pantalla se realiza a través de LED o a través de una pantalla digital.

Es un dispositivo completamente autónomo, que realiza todas las operaciones de medición y corrección de carga automáticamente. Las características clásicas de los reguladores solares son:

  • Pantalla de nivel de carga.
  • Visualización de incidentes (sobrecarga, descarga profunda, cortocircuito).
  • Protección de sobrecarga.
  • Protección contra la descarga profunda.
  • Protección contra cortocircuitos.
  • Protección de paneles solares fotovoltaicos (contra el retorno de cargas eléctricas).
  • Protección térmica (mediante sonda).

Algunos controladores solares más potentes ofrecen “funciones avanzadas” integradas u opcionales, que son los registradores de datos:

  • Compensación de temperatura ambiente para medir la carga del acumulador.
  • Pantalla de información digital (en lugar de LED de señalización).
  • Conexión por cable o remota (WIFI por ejemplo) a una PC o una red informática.
  • Registro para el análisis de datos del controlador.
  • Posibilidad de varios modos de carga: carga rápida, estado de espera, etc.
  • Activación automática de fuentes de energía complementarias a paneles solares fotovoltaicos (generador de electricidad o red eléctrica EDF en particular).
  • Limita, e incluso puede detener, la carga de la batería solar por el módulo solar cuando está completamente cargada.
  • Ralentiza la descarga descargando el uso, e incluso el apagado total, para evitar descargas profundas que podrían dañarlas.

El regulador de carga gestiona la carga de las baterías al 100% de su capacidad en 3 pasos (absorción-ecualización-flotación) desde los paneles solares.

Los paneles solares fotovoltaicos de 12V siempre están diseñados con un voltaje superior a 17V. El voltaje de una batería no es constante: oscila entre 11V cuando está descargada y casi 15V durante la carga. El voltaje de los paneles y las baterías nunca es el mismo.

Por lo tanto, la función del regulador de carga es proteger la batería de su sistema fotovoltaico contra los riesgos de sobrecarga y descarga profunda. Un controlador solar también proporciona funciones de control de temperatura y corriente inversa, por lo que el controlador siempre debe instalarse junto a las baterías.

Finalmente, ha surgido una nueva generación de reguladores de alta eficiencia: reguladores solares MPPT (para el seguimiento del punto de máxima potencia). Esta nueva tecnología permite obtener el mejor rendimiento de los paneles solares fotovoltaicos: de un 15% a un 30% más de energía.

Un regulador de carga solar MPPT tiene una función de barrido, que escanea el voltaje del panel solar para encontrar el punto máximo de salida de potencia para que pueda adaptar el voltaje entregado por el panel a las baterías solares que pueden absorber.

Estos reguladores no solo aumentan la producción de energía de un sistema fotovoltaico, sino que al optimizar la carga de las baterías, también aumentan significativamente su vida útil. Para elegir su controlador solar, es necesario tener en cuenta 2 elementos principales:

  • La tensión entre los paneles y las baterías: el regulador debe poder aceptar esta tensión (en general 12 V, 24 V o 48 V). Los reguladores aceptan rangos de voltaje más o menos amplios.
  • La corriente máxima del controlador: regulador de intensidad (expresada en amperios) debe ser mayor que la intensidad de corto circuito o paneles solares que está conectado.

Esta información está indicada en el aviso de cada panel. Se recomienda tomar un margen de seguridad de 10% a 20%.

Características de los reguladores PWM.

Los controladores PWM (Pulso con modulación) conectan el panel solar directamente a la batería y es el voltaje de ésta el que determina el voltaje de funcionamiento del panel.

Dependiendo del estado de carga de la batería, los sistemas PWM descargan una cantidad mayor o menor de la potencia de los paneles realmente disponibles. En promedio, esto representa una pérdida de aproximadamente 15-35%.

Para instalaciones pequeñas se aconsejan los reguladores tipo:

Características de los reguladores MPPT.

El seguimiento máximo del punto de potencia (MPPT) es el principio para rastrear el punto de máxima potencia de una fuente de alimentación no lineal. Los primeros usos datan de 1968 en el contexto de las aplicaciones espaciales con paneles solares como generador eléctrico.

Un regulador de carga MPPT permite suministrar permanentemente la potencia máxima de los paneles a la carga de las baterías: la caída de voltaje se compensa con el aumento de la intensidad de la corriente. En promedio, esto representa una pérdida de solo el 5%.

Entonces, ¿qué tipo de regulador de carga comprar?.

Los controladores PWM son muy baratos y vienen con muchas opciones (modos crepusculares, control remoto, pantalla LCD, salidas USB, etc.). Los reguladores de carga MPPT son mucho más caros pero garantizan un rendimiento óptimo en sus instalaciones.

Si utilizas tu sistema solar durante el período de verano u ocasionalmente o si tienes un área de panel cómoda, un regulador PWM será suficiente. En todos los demás casos, comprar un regulador MPPT será una mejor inversión.

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