¿Cómo debo instalar un controlador de carga solar?
La función del controlador de carga y descarga solar es regular la potencia, la potencia suministrada por el panel solar a la batería. La sobrecarga de la batería acortará al menos significativamente su vida útil y la dañará hasta que pueda usarse normalmente. Pero, aunque muchos conocen la función de un regulador de carga, pocos saben cómo proceder con su correcta instalación, tema que será el tema de este artículo.
Al instalar un controlador de carga solar, se recomienda conectar y desconectar los distintos componentes del sistema en el siguiente orden (al desconectarlos, invierta este orden):
- Batería para cargar el controlador
- Paneles fotovoltaicos en el controlador de carga.
- Carga eléctrica en el controlador de carga.
La batería proporciona energía al controlador, así que asegúrese siempre de que los paneles fotovoltaicos y las cargas estén desconectados antes de conectar o desconectar la batería del controlador. Las conexiones entre batería, carga, campo fotovoltaico y controlador deben tener interruptores de desconexión para aumentar la seguridad y facilitar la instalación y la localización de fallos.
Diagrama fuera de la red con carga CC.
En el diagrama de cableado anterior con carga de corriente continua (CC), la luz solar entra en contacto con módulos solares, que convierten la energía solar en energía eléctrica CC que suministra a un controlador de carga. El controlador de carga regula el amperaje y el voltaje que se suministra a las cargas y cualquier exceso de energía se suministra al sistema de baterías para que las baterías mantengan su estado de carga sin sobrecargarse.
Durante la noche, cuando no hay luz solar, se utiliza la energía de la batería para cargar. Notarás que la batería está conectada a tierra al terminal negativo de la batería. Esto se debe a que todos los controladores PWM y MPPT tienen una masa negativa común. Por tanto, es posible establecer una masa negativa común para todo el sistema: el campo solar, el controlador, la batería y la carga. Esto cumple con los requisitos del código NEC para conexión a tierra.
Si se requiere una conexión a tierra del equipo para alguna pieza metálica en el gabinete del controlador, algunos controladores incluyen una terminal de conexión a tierra del equipo. De lo contrario, para los controladores que no tienen este terminal, puede conectar una conexión a tierra del equipo directamente al gabinete del controlador.
El siguiente diagrama ilustra los componentes y conexiones para alimentar una carga de corriente alterna (CA). Este diagrama con una carga de CA es similar al ejemplo anterior con una carga de CC, excepto que en este ejemplo hemos agregado un inversor al sistema. El propósito del inversor es convertir la energía CC de la batería en energía CA que puede usarse para hacer funcionar una carga de CA como. el televisor que ves en el diagrama.
Diagrama fuera de la red con carga de CA.
Es importante tener en cuenta que el inversor está conectado y alimentado por la batería, no por los terminales de carga del controlador, como hicimos en el ejemplo de carga de CC. Esto se debe a que el inversor puede tener un pico de energía alto al inicio, y este pico de corriente alto puede ser mayor que la capacidad nominal del controlador de carga, mientras que las baterías podrán cumplir con los requisitos de sobretensión.
Conexión práctica del controlador de carga.
Paso 1: conecta la batería
Advertencia: ¡Un cortocircuito entre los terminales positivo y negativo de la batería y los cables conectados a los polos positivo y negativo puede provocar un incendio o una explosión! ¡Por favor opere con cuidado! Antes de conectar la batería, asegúrese de que el voltaje de la batería sea superior a 6 V para iniciar el controlador. Si el sistema es de 24 V, asegúrese de que el voltaje de la batería no sea inferior a 18 V. Al instalar el fusible, tenga cuidado de que la distancia entre el fusible y el terminal positivo de la batería sea de 150 mm.
Paso 2: conecte la carga
Se aplican las mismas recomendaciones hechas en el punto anterior.
Paso 3: Conecta los paneles fotovoltaicos
Advertencia: ¡Riesgo de descarga eléctrica! El conjunto fotovoltaico puede generar un voltaje muy alto, así que tenga cuidado para evitar descargas eléctricas al realizar el cableado. El controlador de carga se puede aplicar a módulos solares fuera de la red de 12 V y 24 V, y también puede utilizar módulos conectados a la red cuyo voltaje de circuito abierto no exceda el voltaje de entrada especificado. El voltaje de los módulos solares en el sistema no debe ser inferior al voltaje del sistema.
Paso 4: prueba tu conexión
Verifique todas las conexiones nuevamente para ver si los polos positivo y negativo de cada terminal son correctos y si los 6 terminales están apretados.
Paso 5: Verifique que la energía esté encendida
Verifique todas las conexiones nuevamente para ver si los polos positivo y negativo de cada terminal son correctos y si los 6 terminales están apretados.
Medidas para prevenir los rayos
Para evitar la caída de rayos, primero debemos comprender la ruta de intrusión de truenos y relámpagos en el sistema eléctrico. Generalmente, existen tres formas de intrusión de truenos y relámpagos: relámpagos directos, relámpagos inducidos e intrusión de ondas de relámpagos.
Los rayos directos se refieren a los rayos que caen directamente sobre el conjunto de células solares, las líneas de distribución de bajo voltaje, los equipos eléctricos y el cableado relacionado, así como también sobre las áreas cercanas. La corriente máxima de un rayo directo es aproximadamente un 50% menor que 15-20 kA, y también se pueden observar rayos en el rango de 200-30 kA. Dado que la energía de un rayo de este tipo es muy grande, la instalación de pararrayos es una medida para evitar la caída directa de un rayo.
Hay dos tipos de rayos por inducción: los rayos formados por inducción electrostática y los rayos formados por inducción electromagnética. Los relámpagos formados por inducción electrostática están formados por nubes de tormenta. Por ejemplo, la carga positiva inducida por el cable y la carga superficial generada por el rayo se neutralizan para formar una descarga de rayo. Los rayos formados por inducción electromagnética son causados por la corriente del rayo generada por un rayo que cae cerca del cable y hace que el cable forme una descarga de rayo.
Un extremo del controlador de carga solar está conectado a la batería y el otro extremo está conectado al conjunto de células solares. Dado que la batería se instala dentro del edificio, siempre que el edificio esté equipado con medidas de protección contra rayos según las normas de construcción, es muy poco probable que un rayo caiga sobre la batería. Por lo tanto, el lado del controlador de carga solar conectado a la batería no requiere medidas especiales de protección contra rayos.
El conjunto de células solares se instala al aire libre, el marco del módulo fotovoltaico generalmente está hecho de aluminio y el soporte de instalación fotovoltaica es generalmente un elemento estructural de acero, lo que aumenta en gran medida la posibilidad de que caigan rayos. Para evitar que un rayo directo caiga sobre el conjunto de células solares, el lugar de instalación fotovoltaica debe estar equipado con pararrayos, que deben estar conectados a tierra de manera confiable para que la corriente del rayo pueda ingresar al suelo de manera segura y rápida.
Para garantizar la seguridad de los equipos eléctricos, la conexión a tierra de los pararrayos debe estar protegida de los equipos eléctricos. Separe el suelo y mantenga una distancia de seguridad suficiente. Para evitar daños causados por las ondas de rayos que invadan a las personas, el controlador solar debe instalar dispositivos de protección contra rayos en la entrada de la entrada fotovoltaica y estar conectado a tierra de manera confiable, como varistores o módulos de protección contra rayos.
Para evitar los peligros causados por rayos inducidos, el cable fotovoltaico debe estar equipado con un marco de puente metálico y estar conectado a tierra de forma fiable. El controlador del generador fotovoltaico debe tener una carcasa metálica cerrada y estar conectado a tierra de forma fiable y, al mismo tiempo, garantizar la conexión equipotencial del punto de conexión a tierra.