Cómo elegir un controlador de carga

La tarea más importante de todos los controladores de carga fotovoltaicos es cargar las baterías correctamente y darles la mayor vida útil posible. Hay muchas marcas y modelos de reguladores (o controladores) de carga disponibles en la actualidad, pero es mejor obtener la mayor cantidad de opciones al mejor precio. Y, sobre todo, es importante elegir el controlador adecuado a sus necesidades. Aquí se explica cómo hacerlo en la práctica.

Ya sea que esté construyendo un sistema fotovoltaico para su casa de vacaciones o un vehículo recreativo, siempre que tenga un sistema fotovoltaico de batería, definitivamente necesitará un controlador de carga solar para su sistema fotovoltaico fuera de la red. ¿Por qué? La razón es que sus paneles fotovoltaicos pueden producir un voltaje mucho más alto del que pueden soportar sus baterías. Sin un regulador de carga protector (y puedes encontrar unos excelentes, por ejemplo aquí ) puedes acabar incurriendo en costes innecesarios de reparación.

Un controlador de carga es un dispositivo de protección invaluable que protege las baterías solares incluso contra sobrecargas. Como resultado, extenderá la vida útil de sus baterías, ahorrándole el dinero y la molestia de reemplazar esas pesadas baterías de plomo-ácido de ciclo profundo. Los controladores de carga son especialmente adecuados para baterías de fosfato de hierro y litio porque, una vez completamente cargadas, el controlador permanece en el voltaje de flotación establecido de aproximadamente 13,6 V durante el resto del día.

Un controlador de carga se puede definir como un dispositivo colocado entre la batería y los paneles solares, para regular la cantidad de energía que entra y sale de la batería. Un controlador es útil para todo tipo de fuentes de energía, incluidas la fotovoltaica, hidroeléctrica, eólica y eléctrica de red. (1) evita que la batería se sobrecargue, (2) bloquea la corriente inversa que sale de la batería y (3) realiza el control de carga automáticamente según las necesidades de la batería.

Elegir el controlador de carga adecuado para su batería es esencial para obtener el mejor rendimiento de su sistema fotovoltaico aislado de la red. Existen varios tipos de controladores de carga, cada uno diseñado para adaptarse a un sistema de energía solar en particular. Mientras compran, la mayoría de las personas se pierden en los detalles técnicos y no están seguros de qué tipo de aparato elegir, por lo que acaban adquiriendo un electrodoméstico inadecuado. Así que aquí tienes una guía sencilla.

Los tres tipos principales de controladores de carga.

Existen tres tipos de controladores de carga en el mercado:

• Controlador de carga en derivación (controles simples de encendido/apagado)

Como sugiere el nombre, se trata de electrodomésticos sencillos. Están diseñados para permitir que fluya una cantidad máxima de corriente a través de un diodo de bloqueo y se activan automáticamente una vez que se alcanza un voltaje umbral más alto, evitando así que la batería se cargue más. Si la carga de la batería cae por debajo de un voltaje umbral más bajo, se apagan automáticamente para permitir la entrada de corriente. Hasta que esté completamente cargado, el controlador regulará el conjunto de corriente que fluye.

Un controlador de carga en derivación tiene transistores en derivación para controlar el voltaje en uno o dos pasos. Básicamente, este controlador simplemente pone en cortocircuito el panel fotovoltaico cuando se alcanza un cierto voltaje. Su principal combustible para mantener una buena reputación es su calidad inquebrantable: tienen tan pocos componentes que hay muy poco que romper.

• Modulación de ancho de pulso (PWM)

Estos son controladores de tipo estándar diseñados para minimizar la cantidad de corriente que fluye hacia la batería a medida que se acerca a su punto de carga máximo establecido. Cuando la batería está cargada, el controlador utiliza el "efecto goteo", permitiendo que sólo pequeñas cantidades de corriente mantengan la batería cargada. Si el suministro de energía solar es constante, los controladores de carga PWM pueden mantener una carga completa de la batería de forma indefinida.

• Seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT)

Son el tipo de controlador de carga más nuevo, caro y sofisticado que se puede utilizar para emparejar baterías y paneles con diferentes voltajes. Estos controladores regulan la corriente que fluye hacia las baterías permitiendo un voltaje mucho más alto en los cables de los paneles solares. También evitan el flujo inverso de energía de las baterías al panel cuando cesa el suministro de energía solar, permitiendo así que el sistema de energía fotovoltaica funcione de forma óptima en todo momento.

Los reguladores de carga en derivación no se utilizan con tanta frecuencia hoy en día debido a sus funciones limitadas. Para utilizar el controlador PWM, las baterías y los paneles solares deben tener el mismo voltaje. Por ejemplo, se requiere una batería de 12 V para conectarse a un controlador de carga PWM de 12 V. Por tanto, el controlador se considera más adecuado para sistemas solares pequeños que utilizan voltajes bajos.

La diferencia entre los controladores de carga PWM y MPPT es que PWM no es tan eficiente como MPPT. MPPT es el más común hoy en día y puede brindarle hasta un 30% más de energía que los controladores PWM. Los controladores MPPT también permiten conectar cadenas de paneles en serie para voltajes más altos, manteniendo el amperaje más bajo y el tamaño de los cables más pequeños, especialmente para cables largos hasta el conjunto fotovoltaico.

El controlador de carga PWM es una buena opción de bajo coste:

• Para sistemas fotovoltaicos más pequeños
• Cuando la eficiencia del sistema no es crítica, p.e. Cargo de mantenimiento.
• Para paneles solares con una tensión máxima de alimentación (Vmp) de hasta 18V para cargar una batería de 12V (36V para batería de 24V, etc.).

El controlador MPPT es el mejor:

• Para sistemas más grandes donde vale la pena recolectar un 20%* adicional o más de energía
• Cuando el voltaje del campo solar es sustancialmente mayor que el voltaje de la batería, p. usando paneles domésticos, para cargar baterías de 12V

Otros aspectos a considerar al elegir un controlador

Al elegir un controlador de carga, hay algunos pasos que debe seguir para asegurarse de obtener el controlador adecuado para el trabajo. Lo mejor que puede hacer es utilizar las herramientas de dimensionamiento del fabricante que se ofrecen en sus sitios web. La otra opción es llamar al fabricante; sus vendedores normalmente estarán encantados de ayudarle a elegir el mejor controlador. Hay algunas cosas que debes considerar al seleccionar un controlador de carga adecuado. Aquí están:

1. Requisitos energéticos

Si, por ejemplo, necesita un sistema de energía fotovoltaica para alimentar toda su casa, por ejemplo para iluminación, cocina y calefacción, un controlador de carga MPPT es ideal. El mismo caso se aplica si desea activar una estructura de oficina. Los controladores de carga MPPT pueden manejar cómodamente corrientes más altas y utilizarlas de forma eficaz. También son útiles cuando los planes futuros incluyen adquirir más paneles solares. Sin embargo, si la energía solar sólo se necesita para un sistema fotovoltaico más pequeño, como cargar dispositivos portátiles e iluminar una o más habitaciones, se recomienda un controlador de carga PWM.

2. Presupuesto

¿Es usted consciente de su presupuesto y sus necesidades energéticas no son muy altas? Entonces elegir un PWM tendría más sentido ya que los controladores de carga MPPT tienden a ser caros. Por lo general, diferentes fabricantes ofrecen precios diferentes y cuantas más funciones tenga un controlador de carga, más probabilidades habrá de gastar en él.

3. Temperatura de almacenamiento

La temperatura influye en la eficiencia de los controladores de carga. Los PWM funcionan mejor en ambientes calurosos, ya que están diseñados para funcionar con el voltaje de la batería. Considere que un MPPT funciona mejor en ambientes fríos y cuando la batería está baja, ya que estos controladores pueden funcionar por encima del voltaje de la batería.

4. Fácil instalación

Todo depende del tamaño y la sofisticación de un controlador de carga. Si no puedes instalarlo tú mismo, tendrás que contratar a un experto, lo que supone costes adicionales. Debido a su naturaleza compleja, los controladores MPPT pueden ser más difíciles de instalar que los PWM. Con las características sofisticadas de un MPPT moderno, es posible que deba reservar fondos para contratar a un experto durante los procedimientos de instalación y mantenimiento.

5. Garantía del fabricante

Asegúrese de verificar la garantía de un controlador de carga antes de comprarlo para asegurarse de que, si algo sale mal, tenga la opción de devolverlo o repararlo libremente. Una garantía de 1 año o más se considera ideal. Durante la compra, infórmate de los términos y condiciones que rigen tu garantía para evitar violarlos.

6. Seguridad

Recuerda que tu seguridad siempre debe ser lo primero. Algunas personas consideran que la energía solar tiene menos riesgos que la electricidad de red, por lo que la consideran menos peligrosa para la vida, ¡pero en realidad lo es! Según informa la web, en el pasado se han producido varios accidentes provocados por la energía solar. Para evitar esto, si no está seguro de cómo manejar los detalles técnicos relacionados con un controlador de carga, busque servicios profesionales.

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