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Energía renovable

Regulador de carga solar: qué es y cómo funciona

En el post de hoy vamos a explicarte de la manera más sencilla posible qué es un regulador de carga solar, cómo funciona y los dos tipos que existen. Cuando acabes serás un profesional del tema casi sin darte cuenta. ¡No te lo pierdas!

¿Qué es un regulador de carga solar?

El regulador de carga solar es un dispositivo que protege la batería contra sobrecargas, llenándola según le resulte más conveniente en cada momento. Los reguladores  de carga solar se colocan entre el campo fotovoltaico y el campo de baterías y básicamente se encargan de controlar el flujo de energía que circula entre ambos equipos. Estos dispositivos tienen además otras funciones como evitar que la batería se pueda descargar por la noche o incluso pueden proporcionar información del estado del sistema si tienen reguladores con display (voltaje de las baterías, corriente generada, históricos, estado de carga, etc.).

Generalmente, los reguladores solares necesitan programarse para indicar el tipo de baterías, la capacidad de las mismas y las tensiones de funcionamiento. Esto se debe a la existencia de tres estados de carga:

  • Fase BULK: la batería está descargada y toda la corriente producida en el campo fotovoltaico es inyectada en las baterías, incrementándose la tensión en la batería a medida que esta se va llenando.
  • Fase ABSORCIÓN: cuando la tensión de la batería alcanza la tensión de absorción, el regulador de carga solar mantiene la tensión ligeramente por debajo de dicho valor y va reduciendo la corriente hasta que la batería está prácticamente llena.
  • Fase de FLOTACIÓN: en esta fase la tensión se reduce a la tensión de flotación (generalmente 13,5 V) y la corriente inyectada se reduce hasta que la batería se llena por completo.

Toda la energía que se genere mayor a la energía que es posible inyectar en la batería se pierde por efecto Joule (calor) en el regulador.

Tipos de reguladores de carga solar

En toda instalación fotovoltaica aislada existen dos tipos de reguladores de carga solares: los reguladores PWM y los reguladores MPPT. Ambos se encargan de lo mismo, controlar el flujo de energía entre el campo fotovoltaico y las baterías, pero difieren en la tensión de funcionamiento y, por tanto, en las aplicaciones en las que deben ser usados.

Regulador de carga PWM

Un regulador PWM (Modulación por anchura de pulsos) solo dispone en su interior de un Diodo, por lo que los paneles solares funcionan a la misma tensión que las baterías solares. El regulador PWM es capaz de llenar por completo la batería gracias a que introduce la carga de forma gradual, a pulsos de tensión, en la fase de flotación, fase de llenado último de la batería. Así, la corriente se va introduciendo poco a poco hasta que la batería se llena de manera óptima y estable. 

Sin embargo, los módulos no trabajan en su punto de máxima potencia, sino en el que impone la batería según su estado de carga, produciendo una pérdida de potencia, que puede llegar hasta el 25-30 %.

Regulador de carga MPPT

Los Reguladores de carga MPPT (Seguidor del Punto de Máxima Potencia) son más caros porque son más eficientes. Esto se debe a que además del diodo de protección, disponen de un convertidor de tensión CC-CC que permite trabajar a tensiones diferentes en el campo fotovoltaico y en las baterías; y de un seguidor del punto de máxima potencia que adapta la tensión de funcionamiento en el campo fotovoltaico a la que proporcione la máxima potencia.

Con ello se consigue aumentar la tensión del panel solar y aumentar la producción solar en hasta un 30 % respecto a los reguladores solares PWM.

¿Cómo elegir regulador de carga solar?

En resumen, ambos reguladores, por su forma de trabajar, funcionan con paneles solares diferentes y sirven para instalaciones diferentes. Los reguladores MPPT están especialmente indicados para potencias fotovoltaicas elevadas, dónde se busque generar el máximo de energía. En instalaciones ya existentes, el panel solar instalado va a determinar el regulador a utilizar, mientras que, en nuevas instalaciones aisladas, el regulador solar se puede elegir libremente en función de los objetivos de la instalación.

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