¿Cómo dimensionar correctamente el regulador de carga solar?

regulador de carga

Un regulador de carga solar, o controlador como se le conoce, es una parte esencial de cada kit solar. La función principal de este dispositivo es proteger, regular y automatizar la carga de la batería. Aquellos que desean optimizar y cuidar su sistema fotovoltaico, deben contar con este dispositivo que es imprescindible en el día a día. Su función principal la hace de diferentes formas:

1.      Reducir el voltaje del panel solar

  • Sin un controlador entre un panel solar y una batería, el panel sobrecargaría la batería al generar demasiado voltaje para que la batería lo procese, dañándola seriamente.
  • La sobrecarga de una batería podría provocar su explosión.

2.      Monitoreo del voltaje de su batería del panel solar

  • El controlador detecta cuando el voltaje de la batería es demasiado bajo. Cuando la batería cae por debajo de un cierto nivel de voltaje, el controlador desconecta la carga de la batería para evitar que se agote.
  • Una batería completamente agotada perderá parte de su capacidad total.
  • El bajo voltaje aún puede dañar la batería si la carga está conectada.

3.      Detener la corriente inversa en la noche

  • El controlador evita que la corriente regrese al panel solar durante la noche.
  • Esto evita cualquier daño a su kit de carga solar.

El controlador de carga también puede regular la corriente de la carga cuando esta se encuentra conectada a este. El terminal de carga del controlador es para la conexión directa de la carga. Puede funcionar normalmente aun cuando no hay carga conectada directamente a él. Hay muchos modelos de controladores disponibles en el mercado. La elección del adecuado depende del sistema de energía solar que le gustaría generar.

¿Cómo dimensionar el regulador de carga?

Cuando se trata del tamaño del controlador de carga, debe tener en cuenta si está utilizando un controlador PWM o MPPT. Un controlador de carga seleccionado incorrectamente puede resultar en una pérdida de hasta un 50% de la energía solar generada. Es importante que realice la elección correcta para evitar pérdidas considerables. En Insumos Solares les podremos asesorar de manera pertinente.

Sin embargo, en general, dimensionar los controladores de carga es bastante sencillo. Los controladores de carga se dimensionan según la corriente de su matriz solar y el voltaje del sistema solar. Por lo general, querrá asegurarse de tener un controlador de carga que sea lo suficientemente grande para manejar la cantidad de energía y corriente producida por sus paneles.

Normalmente, los controladores de carga vienen en 12, 24 y 48 V. Las clasificaciones de amperaje pueden estar entre uno y 60 A y las clasificaciones de voltaje de seis a 60 V. Pregúntenle al proveedor las características de cada controlador para que concuerde con las características del sistema fotovoltaico y del kit solar.

Si los voltios de su sistema solar fueran 12 y sus A 14, necesitaría un controlador de carga solar que tuviera al menos 14 A. Sin embargo, debido a factores ambientales, debe tener en cuenta un 25% adicional para llevar los A mínimos que este controlador de cargador debe tener a 17.5 A. Entonces, en este caso, necesitaría un controlador de carga de 12 V y 20 A.

Tamaño del regulador de carga PWM

Los controladores PWM no pueden limitar su salida de corriente. Simplemente usan la corriente de matriz. Por lo tanto, si la matriz solar puede producir 40 A de corriente y el controlador de carga que está utilizando solo tiene una capacidad nominal de 30 A, entonces el controlador podría dañarse. Es crucial asegurarse de que su controlador de carga coincida, sea compatible y tenga el tamaño adecuado para sus paneles.

Al mirar un controlador de carga, hay una variedad de cosas para examinar en su lista de especificaciones o etiqueta. Un controlador PWM tendrá una lectura de amplificador, por ejemplo, un controlador 30 A. Esto representa cuántos A puede manejar. Generalmente, las dos cosas que desea ver en un controlador PWM son el amperaje y la clasificación de voltaje.

En primer lugar, queremos observar el voltaje nominal del sistema. Esto nos dirá con qué bancos de baterías de voltaje es compatible el controlador. En este caso, puede utilizar bancos de baterías de 12 V o 24 V. En un banco de baterías de 48V, el controlador no podrá funcionar. En segundo lugar, observamos la corriente nominal de la batería. Digamos que en este ejemplo tiene una clasificación de 30 A.

Recomendamos un factor de seguridad de al menos 1.25, lo que significa que multiplicaría la corriente de sus paneles por 1.25 y luego compararía esto con los 30 A. Por ejemplo, cinco paneles de 100 V en paralelo serían 5.29 × 5 = 26.45 A. 26.45 A × 1.25 = 33 A y sería demasiado para el controlador. Esto se debe a que el panel puede experimentar más corriente de la nominal cuando la exposición a los rayos solares es superior a 1,000 V.

En tercer lugar, podemos observar la entrada solar máxima. Esto le dice cuántos voltios puede ingresar al controlador. Este controlador no puede aceptar más de 50 V adentro. Por ejemplo, tener 2 paneles de 100 V en serie para un total de 22.5 V (voltaje de circuito abierto) × 2 = 45 V. En este caso, estará bien conectar estos dos paneles en serie.

En cuarto lugar, podemos mirar las terminales. Por lo general, cada controlador tendrá un tamaño de calibre máximo para el terminal. Esto es importante al comprar cableado para su sistema. Finalmente, observe el tipo de batería. Estos nos dicen qué baterías son compatibles con el controlador de carga.

Es importante verificar esto, ya que, no desea tener baterías que no puedan cargarse con la unidad del controlador. Si desea minimizar las pérdidas de energía con un controlador de carga PWM, siempre debe conectar un panel solar con el voltaje máximo del punto de energía más cercano al voltaje del banco de baterías.

Tamaño del controlador de carga MPPT

Debido a que los controladores MPPT limitan su salida, puede hacer una matriz tan grande como desee y un controlador limitará esa salida. Sin embargo, esto significa que su sistema no es tan eficiente como podría ser, ya que tiene paneles que no se utilizan correctamente. Los controladores MPPT tendrán una lectura de amplificador, por ejemplo, un controlador MPPT de 40 A.

Incluso si sus paneles solares tienen el potencial de producir 80 A de corriente, un controlador de carga MPPT solo producirá 40 A de corriente, pase lo que pase. Los controladores MPPT tendrán una lectura de amplificador, por ejemplo, un controlador MPPT de 40 A. También tendrán una clasificación de voltaje, pero a diferencia de PWM, la clasificación de voltaje de entrada es mucho más alta que los bancos de baterías que cargará.

Esto se debe a la propiedad especial del controlador MPPT de poder reducir el voltaje al voltaje del banco de baterías y luego aumentar la corriente para compensar la pérdida de energía. No tiene que utilizar el alto voltaje de entrada si desea evitar las conexiones en serie en sistemas pequeños, pero es muy beneficioso en sistemas más grandes.
Digamos que la etiqueta de un controlador muestra que puede manejar bancos de baterías de 12 V o 24 V. Busque el valor Rov. Por ejemplo, si es Rov-40, esto significa que está clasificado para 40 A de corriente. Como mencionábamos con anterioridad, este aspecto es de suma importancia para aprovechar al máximo el sistema fotovoltaico y evitar sobrecargas que puedan dañar el banco de baterías o reducir su vida útil.

En tercer lugar, podemos observar el voltaje máximo de entrada solar. Por ejemplo, si un controlador MPPT puede aceptar 100 V de entrada, entonces tomará estos (hasta) 100 V y los reducirá a su batería de 12 V o 24 V. Digamos que tiene 4 paneles de 100 V en serie, cada uno con un voltaje de circuito abierto de 22.5 V. Los 4 en serie serán 4 × 22.5 V = 90 V, que el controlador puede aceptar.

Conocer qué es el regulador de carga y cómo dimensionarlo es de suma importancia para hacer la elección correcta y evitar futuros daños en el banco de baterías o acabar la vida útil de estas. En Insumos Solares les asesoraremos en caso de ser necesario para que escojan de manera pertinente el controlador y aprovechen al máximo su kit solar. Si desean más información o asesoría, nos pueden llamar al 443 048 650.