Regulador de carga: el controlador medio de voltaje en las baterías

regulador de carga

El regulador de carga conocido también como controlador de carga, se podría comparar a los centrocampistas en un partido de fútbol, es decir, los jugadores de su propio juego. Se coloca entre los módulos fotovoltaicos y la batería en el segundo bloque generador del sistema fotovoltaico (bloque de acondicionamiento de energía). Es uno de los dispositivos esenciales del kit de energía solar para el sistema fotovoltaico.

Podríamos imaginarnos que el centro del campo o la cancha de fútbol es el lugar de las estrellas, que están dirigiendo a todo el equipo al ataque. Es ahí, donde los reguladores de carga toman protagonismo y cumplen su rol esencial. Son de suma importancia para proteger las baterías, controlar el proceso de carga y descarga de las mismas para evitar daños que comprometan significativamente su vida útil.

 El equipo se utiliza para controlar la tensión de entrada en las baterías, evitando sobrecargas o descargas excesivas o posiblemente agresivas no para ellas, sino para todo el sistema. Así, son los encargados de preservar la estabilidad química de las baterías y prolongar su vida útil. Para controlar el flujo de energía que entra y sale, se les dio este nombre: controladores. También ejercen la función de mejorar su carga.

Son, por tanto, imprescindibles en sistemas aislados (off-grid), que utilizan baterías de forma indispensable. Es un tipo de sistema aplicado desde hace años en Chile. Normalmente estaban y siguen estando instalados para atender a comunidades no conectadas a la red. En la actualidad, su uso se ha extendido a otras zonas que tienen acceso a la red, pero que desean tener una independencia a la corriente eléctrica tradicional o en aquellos casos donde desean usar un sistema híbrido.

Los controladores cuentan con una serie de dispositivos que informan permanentemente al sistema del estado de carga del sistema y alertan al usuario para que pueda adaptar la instalación a sus necesidades particulares. Aseguran que toda la energía producida por los módulos fotovoltaicos sea almacenada de manera más eficiente por las baterías. Teniendo en cuenta esto, muchos de nuestros lectores se estarán preguntando: ¿los reguladores de carga son fundamentales para que los paneles funcionen óptimamente?

¿Cómo funciona el regulador de carga?

El controlador de carga funciona de una manera que permite que las baterías se carguen completamente, al tiempo que evita que se descarguen a valores inseguros, lo que puede afectar su integridad. Dentro del sistema, se instala entre los paneles y las baterías. Es el dispositivo indispensable en la instalación de un sistema fotovoltaico, especialmente si se tiene un banco de baterías que requiere cuidado.

Los circuitos del controlador miden el voltaje de las baterías para determinar qué tan llenas (o qué tan vacías) están. A partir de esta información, el controlador de carga, como su nombre ya lo indica, es capaz de controlar la intensidad de la corriente que fluye hacia la batería del panel solar, disminuyendo esta intensidad a medida que se acercan a su carga máxima.

Dimensionamiento del controlador

Los controladores de carga se definen por el voltaje de trabajo del sistema y la corriente más alta. Necesitan superar la corriente de los módulos fotovoltaicos o los de consumo. Es necesario calcular las dos corrientes y el equipo dependerá de la corriente más alta. El valor de la corriente total está representado por el consumo dividido por la tensión de trabajo del equipo.

El usuario debe verificar la corriente máxima requerida por el equipo que se conectará al sistema solar, es decir, probar todos los equipos conectados al mismo tiempo para ver cuánto se requerirá del sistema. Esto es de suma importancia para que todos los componentes y dispositivos del kit fotovoltaico funcionen de manera adecuada sin sobrecargas o una disminución en las mismas.

Para los módulos fotovoltaicos, la referencia es la corriente especificada en la tabla de características del producto. La corriente del sistema será la suma de las corrientes máximas generadas por el (los) módulo (s). El usuario no puede dejar de tener en cuenta la asociación de los módulos conectados. Tomemos por ejemplo una vivienda con un consumo diario de 860 Wh, con una producción de 900 W. E imagine que la tensión del sistema es de 24 V.

En el caso de que una corriente total exceda la capacidad de un controlador, la instalación se puede dividir en más de una línea eléctrica. En cualquier caso, es de gran importancia contar siempre con profesionales en el dimensionamiento e instalación del equipo. En Insumos solares nos distinguimos por brindarles el asesoramiento adecuado 24/7 y encargarnos de la instalación del sistema completo.

Características del regulador de carga

Un controlador de carga tiene las siguientes características principales:

Protección de corriente inversa

La corriente inversa es la que fluye en la dirección opuesta a la que debería fluir, y ocurre cuando el generador termina recibiendo energía del sistema en lugar de suministrarla. Para proteger el sistema de este tipo de situaciones (que suelen ocurrir de noche), el controlador de carga desconecta los paneles fotovoltaicos, para que no haya pérdida de carga de las baterías de los paneles solares para casa.

Control de descarga

El controlador apaga la toma de corriente para que las baterías no se descarguen por debajo de los niveles que se consideran seguros. Sin este dispositivo, las baterías van a tener una reducción significativa en la vida útil.

Monitoreo del sistema

Sistema de monitorización con contadores digitales o analógicos, leds o alarmas de aviso. Sirven para indicar si existe algún comportamiento irregular en el sistema.

Protección contra la sobretensión

Las sobre corrientes son situaciones de funcionamiento atípicas, donde el valor de la corriente eléctrica se incrementa a niveles mucho más altos que aquellos para los que se diseñó el sistema, provocando cortocircuitos. El controlador de carga dispone de dispositivos (fusibles o disyuntores) capaces de prevenir este tipo de situaciones.

Opciones de montaje

El controlador de carga puede montarse en paredes o incrustarse, y puede tener sistemas para uso externo o interno. La versatilidad es la característica única que permite un montaje óptimo.

Compensación de temperatura

La compensación de temperatura es necesaria en sistemas donde las baterías no se han instalado en ambientes con aire acondicionado. Por tanto, para evitar el sobrecalentamiento, se inducen ajustes en la tensión de carga a partir de la temperatura ambiente.

Información importante

Los sistemas solares hacen parte de los sistemas que aprovechan al máximo la energía renovable del sol. Un sistema fotovoltaico es un modelo en el que los componentes de su kit de energía solar funcionan para capturar energía solar y convertirla en electricidad. Con el regulador de carga se puede cuidar adecuadamente el banco de baterías sin que sufran daño alguno como el sobrecalentamiento.

Dentro del concepto de sustentabilidad, no existen grandes diferencias conceptuales entre los sistemas en red y fuera de la red. Si evaluamos la generación solar por sí misma (no solo fuera de la red), tenemos una gran reducción de las emisiones de CO2 en el medio ambiente a través de la generación de energía limpia y renovable en comparación con el uso de energías no renovables y limpias.

En Insumos solares instalamos sistemas off grid e híbridos para que puedan disfrutar al máximo de la energía renovable limpia con las nuevas tecnologías que van saliendo al mercado. Los sistemas on grid tienen una vida útil. Si desean adquirir su kit para el sistema fotovoltaico, podrán usar Linio o Mercado Libre porque tenemos convenios con ellos. Para más información, nos pueden escribir al WhatsApp +56 (9) 7356 3419.