La elección del regulador es clave, tanto para el campo fotovoltaico como para el banco de baterías.

Dependerá de la eficiencia del regulador/es el aprovechamiento de la energía suministrada por los módulos fotovoltaicos y también la optimización de carga de la batería.

Existen dos tipos de tecnologías, en cuanto a reguladores convencionales se refiere (hay mas pero muy poco usadas).

La primera tecnología es la denominada PWM (pulse width modulation) que significa “modulación de anchura de pulso”.

En este caso, el regulador cierra un circuito que conecta los paneles con la batería, forzando al módulo a trabajar a la corriente de la batería. Cuanto mas se acerque la tensión máxima del módulo a la tensión media de carga de batería, más eficiente será el sistema. Aunque este tipo de reguladores limita mucho el uso de diferentes módulos fotovoltaicos, y la eficiencia raramente sobrepasa el 80%.

Los reguladores del tipo MPPT (Maximum Power Point Tracking) cuentan con un seguidor electrónico del punta de máxima tensión y llevan un doble circuito, donde el módulo se sincroniza con el inversor a tensión e intensidad máximas, y por medio de un convertidor CC/CC se ajustan a la etapa de carga de la batería.

Estos reguladores tienen una eficiencia muy alta (95-98%) y son recomendables, hoy día, en la mayoria de los casos, salvo instalaciones muy pequeñas o de uso muy esporádico.

Para la elección del regulador de carga, necesitamos conocer una serie de datos que se enumeran a continuación:

  • Voltaje del sistema elegido

  • Intensidad nominal

  • Tensión de módulos en Circuito Abierto

  • Tensión de módulos en circuito cerrado

Voltaje del sistema

Se trata del voltaje de configuración de todo el sistema (módulos, regulador, baterías, inversor, ..). Esto definirá el voltaje mínimo que deberán tener la serie o series de módulos, y el voltaje máximo que será limitado por la capacidad del regulador.

De su elección dependerán las características del generador fotovoltaico. También de las pérdidas y capacidad de almacenamiento, entre otras (a menor voltaje mayores pérdidas).

Los tipos de voltaje más estandarizados son los de 12, 24 y 48 Voltios CC, aunque existen otros voltajes, (36, 72, …), pero los mencionados ocupan, sin duda, la inmensa mayoría de los sistemas instalados, y es donde hay mayor oferta de material a nivel mundial.

Intensidad nominal

Es el valor de la intensidad del sistema fotovoltaico que tiene que controlar el regulador.

Para los reguladores tipo PWM se suele tener en cuenta el mismo valor tanto para la entrada del campo fotovoltaico como para la salida hacia la batería. Se selecciona en función de la corriente de cortocircuito (Isc) del sistema fotovoltaico. En este caso, normalmente, los módulos van todos en paralelo, pues no tendría sentido poner módulos en serie, incrementando una tensión que no podremos aprovechar.

En el caso de los reguladores del tipo MPPT, la intensidad es la suma de las intensidades de cortocircuito de todos los módulos, sean en serie o paralelo, pues el convertidor cc/cc se encargará de traspasar toda la corriente generada al banco de baterías.

Tensión de módulos en Circuito Abierto

La tensión total del sistema en circuito abierto, no deberá pasar nunca de la tensión máxima admisible por el regulador.

Tensión de módulos en circuito cerrado

Esta tensión se utilizará para realizar los cálculos de producción, pues, es la tensión real del sistema en funcionamiento.

Existen otros parámetros a tener en cuenta, como el consumo propio del regulador, la eficiencia, etc, que servirán para evaluar las perdidas del sistema.

A continuación se muestran unas tablas donde se demuestra la diferencia entre un regulador del tipo PWM y otro del tipo MPPT.

TIPO “PWM”

regulapwm1

regulapwm2

TIPO “MPPT”

regulamppt1

regulamppt2

Como se puede observar, el sistema con regulador MPPT tiene mucha más eficiencia (98,27%), por lo que aprovecha mucho mejor el campo fotovoltaico.

No obstante, la elección del tipo de regulador dependerá del coste de los equipos y del tamaño de la instalación, pues, en muchos casos, la diferencia de sobrecoste permite la implementación del campo fotovoltaico sin necesidad de cambiar el regulador.

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