Tipos de Reguladores Solares
Los reguladores de carga solar se instalan entre los paneles y las baterías, su función es la de controlar la carga y descarga de las baterías vigilando en todo momento los voltajes y corrientes del sistema. El regulador de carga ayuda a prolongar la vida útil de las baterías.
TIPOS DE REGULADORES DE CARGA FOTOVOLTAICA
- Para paneles solares de 36 o 40 células = Regulador 12V
- Para paneles solares de 72 o 80 células = Regulador 24V
- Varios paneles en serie = Regulador 48V
Los reguladores son un elemento importante en un sistema fotovoltaico con baterías ya que este será el guardian de vigilar la tensión e intensidad de carga de las mismas. Ayudan a que la carga y descarga sea lo más óptima posible alargando la vida de las baterías. Al mismo tiempo evitan las sobrecargas, protegiendo de sobretensiones y evitando que las baterías se descarguen durante la noche ya que de lo contrario la corriente circularía hacia los paneles (cuando los paneles no reciben sol estos se convierten en consumidores).
Cuando la batería tiene la carga completa el regulador corta el paso de corriente y cuando nuestro consumo es mayor al de la batería, este se encarga de que la batería no tenga una descarga elevada.
Estos dispositivos tienen 2 entradas de voltaje (panel+batería) y una salida de 12V.
Algunos reguladores disponen de sensores de temperatura que realizan un apagado de emergencia en caso de altas temperaturas, sensor de presión que controla si existe alguna posible fuga de gases. También se comercializan con opción de display incorporado que proporcionan información del sistema como la corriente generada, carga de las baterías, históricos, etc.
Existen reguladores que realizan la ecualización de baterías, ya que algunos acumuladores fotovoltaicos necesitan de cargas periódicas para mantener el dispositivo en estado óptimo.
TIPOS DE REGULADORES SOLARES MÁS UTILIZADOS
REGULADOR SOLAR PWM
Son más económicos y menos eficientes. Sen encargan de regular la corriente de carga hacia las baterías cortando la energía cuando estas completan la carga actuando como interruptores.
Los componentes del sistema deben de respetar el mismo voltage para que funcionen correctamente, es decir, paneles de 12V con baterías de 12V, etc. Se suelen instalar en instalaciones pequeñas y medianas.
La tensión del campo fotovoltaico debe de tener 2V por encima para que la carga de baterías solares sea correcta. Por ejemplo para baterías de 12V el voltaje óptimo sería de 14.4V.
Los dispositivos PWM se suelen fabricar en 2 formatos: Reguladores de 12 y 24V (compatibles con ambos voltajes ) y reguladores de 48V.
CALCULAR MÁXIMA CORRIENTE EN REGULADOR PWM
Tendremos que escoger un regulador que acepte un amperaje superior al conjunto de paneles sobredimensionando un 10% de más. La corriente máxima del sistema nunca debe superar la corriente de entrada máxima del regulador.
Ejemplo: Tenemos 2 paneles solares de 24V, 10A = Regulador solar de 24V, 10A+10A+10% (Maxima corriente 22A).
- Son económicos
- Tamaño reducido
- Son menos eficientes
Voltajes
Corriente
Garantía
REGULADOR SOLAR MPPT
Este regulador consigue un rendimiento máximo del panel aprovechando en todo momento la potencia máxima disponible. También llamados seguidores de máxima potencia. Al igual que el regulador PWM este corta la corriente al detectar la carga completa de las baterías pero se diferencia en que adapta la corriente del panel hacia las baterías pudiendo utilizar distintos voltajes.
Por ejemplo un panel de 24V con baterías de 12V. Otro ejemplo sería una instalación de autoconsumo eléctrico con conexión a red de 220V y con baterías de 24V.
Los reguladores MPPT son los que obtienen el mejor rendimiento de las placas solares. Además, otorgan una mayor flexibilidad en la configuración permitiendo montar series de paneles. La mayoría de los reguladores MPPT cuentan con una eficiencia del 95%.
Hay que tener en cuenta que este tipo de regulador de carga encarece su precio cuanto más amperaje se necesite, por lo que trabajar con voltajes altos y una intensidad de corriente no muy alta será más rentable.
CALCULAR MÁXIMA CORRIENTE EN REGULADOR MPPT
Para calcular la potencia necesaria del regulador MPPT tenemos que dividir la potencia de los paneles solares por el voltaje de las baterías.
Ejemplo: Tenemos una potencia de 1200W en un sistema fotovoltaico con baterías de 24V. Necesitaremos un regulador de 1200W/24V = 50A.
- Instalación de paneles en serie
- Mayor eficiencia
- Son más caros
Voltajes
Corriente
Garantía
Limitaciones de los reguladores MPPT
Estos dispositivos tienen 3 limitaciones a tener en cuenta en una instalación:
Potencia Máxima
Tendremos que escoger un elemento acorde a la potencia máxima del sistema. Supongamos que tenemos 4 placas de 400W, el regulador tendrá que aceptar dicha potencia.
Amperaje de Entrada
El amperaje de entrada de los paneles no puede ser superior al regulador por lo que tendremos que calcular el amperaje total del sistema. Hay que tener en cuenta que podemos instalar un string de paneles en serie (que es lo recomendado en fotovoltaica) y de esta manera sumaremos voltaje y mantendremos amperaje.
- 2 paneles de 24V y 6A en serie = 48V 6A
- 2 paneles de 24V y 6A en paralelo = 24V 12A
String de placas solares con idénticas características
A lo hora de realizar la distribución de las series de paneles tendremos que respetar que todas las series tengan las mismas características. Ya sea en serie o paralelo la distribución de los strings deben ser idénticos y con el mismo número de paneles.
- 3 paneles (solo podemos instalar 1 string)
- 6 paneles (podemos instalar 2 strings de 3 + 3)
LAS MEJORES MARCAS DE REGULADORES SOLARES
CABLES PARA LOS REGULADORES SOLARES
Otro elemento a tener en cuenta en la instalación solar es el cableado del regulador. Para tensiones bajas tendremos que instalar cables gruesos o de mayor sección, para voltajes altos podremos utilizar cables más finos con tolerancia de hasta 1000V.
Los reguladores PWM al llevar bajas tensiones deben instalarse con cables de mayor sección y los MPPT llevarán cables más finos en la entrada, ya que manejan altos voltajes que será la opción recomendada de una instalación para mejorar el rendimiento. Entre el regulador y las baterías instalaremos cables de mayor sección.
CONSEJOS PARA ELEGIR UN REGULADOR FOTOVOLTAICO
- Es recomendable comprar un modelo con display para tener información de nuestro sistema. Carga de baterías, corriente generada, consumos etc.
- Para una instalación fotovoltaica aislada, autocaravanas o embarcaciones con baterías de 12V o 24V es recomendable instalar PWM al igual que en instalaciones con pocos paneles.
- Para instalaciones de medio o gran consumo y un mayor número de paneles se recomienda regulador solar MPPT. También si queremos obtener el mayor rendimiento posible de una instalación.
- Si tenemos una gran distancia entre baterías y paneles o diferencia de voltajes optaremos por MPPT.
- Si tenemos una instalación con paneles solares de 60 células se recomienda MPPT ya que los PWM no funcionan bien con estos módulos.
- Es importante calcular bien la potencia máxima del sistema tanto voltaje como amperaje para evitar averías e incluso evitar que el regulador se queme.
- Se recomienda siempre instalar un regulador que acepte un 15% más de la potencia máxima del sistema para evitar riesgos.
- Podemos resumir que a nivel general PWM se utiliza en sistemas pequeños, de bajo consumo y para el resto MPPT.
- Un controlador MPPT es la mejor opción ya que aunque son un poco más caros obtendremos una mayor rentabilidad del sistema además de poder configurar con una gran variedad de opciones y diferentes voltajes.
- Los reguladores MPPT realizan los 3 estados de carga de las baterías por lo que protegen y mejoran la vida útil de las mismas. Además permiten la instalación de paneles en serie evitando las perdidas de corriente del sistema fotovoltaico. Estos tienen más ventajas como son la motorización, configuración por software, etc.
- Es importante realizar una correcta configuración del tipo de regulador solar con el sistema fotovoltaico ya que muchas averías provienen de una incorrecta instalación.
