La energía solar es una fuente poco estable debido a su estacionalidad. Por este motivo, la instalación de un regulador de carga siempre hay que tenerlo en cuenta en cualquier sistema fotovoltáico con acumulación en baterías.
Hoy en Teleplaca, te contamos qué es un regulador de carga, cuáles son sus funciones, repasando sus características principales y por último, cuáles son los tipos de reguladores de carga que existen.
¿Qué es un regulador de carga en un panel solar?
Los reguladores de carga son equipos desarrollados para controlar tanto el voltaje como la corriente de un panel solar. Estos dispositivos, son indispensables para gestionar el suministro energético que fluye por los paneles fotovoltáicos, ya que en los procesos de carga y descarga o acumulación, pueden suceder variaciones de tensión que provoquen un deterioro o sobrecarga en la batería. Es decir, los reguladores de carga son los aliados para determinar los límites de corriente adecuados para lograr un mantenimiento óptimo de un panel solar.
¿Qué función tiene el regulador de carga?
La medición de la tensión proporciona el control adecuado para el estado de las baterías. De esta forma, el regulador de carga es conocedor del momento en que sea necesario limitar la corriente que le proporciona a los paneles solares. En caso de que detecte una sobrecarga, procede a desconectar el generador fotovoltáico, y por el contrario, si se produce una sobredescarga, actúa desconectando los consumos.
A continuación, te contamos cuáles son las funciones de un regulador de carga:
Suministrar la corriente adecuada
Siendo mayor que la corriente de autodescarga. De esta manera, se compensa la autodescarga pero al mismo tiempo inferior a la corriente de carga máxima para evitar daños en la batería.
Controlar la tensión de la batería
Los reguladores de carga pueden trabajar con distintos valores de tensión, diferentes según el tipo de batería. Según ésta, se programa a los reguladores para ajustar los valores de carga adecuados. Los valores de tensión pueden ser de varios tipos:
- Tensión de corte por sobrecarga. Es la máxima tensión que el regulador permite que alcance la batería. Una vez detectada, desconecta el generador, limitando a su vez la corriente que suministra a la misma batería.
- Tensión de rearme de carga. Se trata de la tensión a la que vuelve a conectar el generador, es decir, los paneles solares, para volver a cargar la batería.
- Tensión de corte por sobredescarga. Es la mínima tensión que se puede encontrar antes de desconectar el consumo.
- Tensión de rearme de descarga. Es la tensión a la que reconecta el consumo a la batería.
Implementación de un algoritmo
Regula el proceso de carga y descarga, a través de un algoritmo efectivo según el tipo de batería:NiMH, Ni-Cd o Li-Ion.
Compensación de los flujos
Equilibra las diferencias en los flujos cuando se suministra energía al consumidor al mismo tiempo que se carga la batería.
Medición de temperatura
A través de un sensor que evita daños en la batería, es posible proceder al apagado de emergencia de la carga en frío o durante el sobrecalentamiento.
Medición de presión
Usando un sensor de presión, para el apagado de emergencia de la carga en caso de fuga de gas, para evitar posibles explosiones y/o fugas.
Características de los reguladores de carga
Para saber en profundidad qué es un regulador de carga, es necesario conocer las características que lo componen. A continuación, te desglosamos las más importantes:
- El regulador de carga se puede suministrar en forma de un dispositivo separado o en forma de un microcircuito.
- Se configura con la batería que tenga conectada, al mismo tiempo aplicando el algoritmo más adecuado que garantice la calidad de vida útil del acumulador y maximice su mantenimiento.
- Protege la batería, compensando el voltaje en las sobrecargas para que ésta no sufra daños según el nivel de carga disponible en cada momento.
- Los reguladores de carga pueden complementarse con otros dispositivos inteligentes, tipo pantallas o alguna comunicación extra para integrar.
¿Qué tipos de reguladores de carga existen?
Podemos encontrar los reguladores de carga clasificados principalmente en dos tipos:
Regulador de carga PWM
Destaca por ser económico y por trabajar de corte de paso de energía entre los paneles y las baterías cuando tienen su carga completa. De esta manera, se hace trabajar al panel solar al voltaje que tenga la batería, un punto de trabajo que no coincide con la máxima intensidad que puede aportar el panel, por ello no aprovechan toda la producción solar.
Otro de los puntos importantes del regulador de carga PWM, son los módulos. Estos trabajan a la tensión que esté cargada la batería, traduciéndose en pérdidas de energía. Justo en el momento en que la batería alcanza la tensión señalada, éste empieza a impedir el contacto entre los módulos y la batería para evitar una posible sobrecarga. Al mismo tiempo, se produce un descenso de rendimiento energético, suponiendo un impedimento para el trabajo.
Regulador de carga MPPT
Estos reguladores de carga son conocidos también por el término de “maximizadores”. Este nombre se debe a su funcionamiento, ya que aprovecha al máximo la producción del panel solar para proceder a la carga de la batería. Los reguladores de carga MPPT, trabajan cortando el paso de corriente que fluye hacia la batería, siempre que ésta ya esté cargada. Es decir, este dispositivo recibe el suministro máximo del panel haciéndolo trabajar en su punto más elevado.
Además, éste ajusta de forma interna el voltaje, siendo siempre superior al requerido por la batería al voltaje necesario con una gran eficiencia en la conversión, ganando intensidad conservando la potencia total de producción.
El regulador de carga MPPT, es la mejor opción si se desea aprovechar totalmente la capacidad de los paneles solares, ya que el sobrecoste que supone, al mismo tiempo compensa con su capacidad de producción.
En definitiva, este tipo de regulador destaca por ser más rentable, al acoplar los módulos fotovoltaicos que no pueden hacerlo al PWM debido a las tensiones no compatibles. Aunque si necesitas trabajar con un campo fotovoltaico de baja potencia, también puedes hacerlo con el regulador de carga PWM.
Ahora ya dispones de todos los conocimientos necesarios para saber qué es un regulador de carga. En Teleplaca ofrecemos a nuestros clientes el mejor servicio en base a sus necesidades. ¿Quieres saber más? ¡Contáctanos!
