Todo lo que necesitas saber sobre los reguladores de carga

¿Qué son y para qué sirven los Reguladores Solares?

Un regulador solar es un equipo obligatorio en una instalación fotovoltaica aislada, es el encargado de proteger a las baterías de cualquier sobrecarga y sobredescarga que se pudiera producir, evitando su deterioro y alargando con ello su vida útil.

Su función es controlar el estado de carga de estas, regulando en todo momento la tensión y la intensidad que viene de los paneles solares.

¿Qué tipos de reguladores solares existen?

La primera y más sencilla es la denominada PWM (modulación por ancho de pulsos). Este tipo es el más económico y convencional, actuando como si fuese un interruptor.

Cuando los módulos solares comienzan a producir, el regulador de carga PWM ajusta la tensión del panel al voltaje de las baterías de forma que si los acumuladores solares son de 12 voltios, lo máximo que llegará del panel son esos 12V.

A la vez que ajusta la tensión, se encarga de controlar la corriente y el flujo de carga, por lo que si la batería solar está descargada, el regulador dejará pasar toda la corriente que pueda y, a medida que llega en torno al 70 – 80% de carga (fase de absorción) este limitará la corriente de entrada para evitar así cualquier sobrecarga.

Una vez que la batería solar está totalmente cargada, el regulador solar PWM cortará el paso de la energía para proteger al acumulador. El inconveniente que existe en estos dispositivos es que aunque los paneles solares sigan produciendo, si la batería está totalmente cargada, esa energía se perderá.

La segunda tecnología es la llamada MPPT (seguimiento del punto de máxima potencia).

En este caso, la energía se aprovechará al 100% debido a que este, a diferencia del PWM, controlará, aparte de la tensión de los módulos, la tensión de las baterías conectadas, es decir, además de funcionar como un regulador básico, funciona como un convertidor DC-DC; estando en todo momento en el punto óptimo de producción del panel. En este caso, el voltaje del panel sí puede ser mayor que el de las baterías y no perderse energía.

¿En qué se diferencian?

• El regulador MPPT, al disponer de un algoritmo que rastrea constantemente la curva I-V del panel, es capaz de funcionar en el punto de máxima potencia en todo momento, aprovechando así el 100% de la energía que es capaz de producir el campo fotovoltaico. En este aspecto, el controlador solar PWM, al limitar necesariamente la tensión de los paneles a la de las baterías, se producirán pérdidas y aprovechará únicamente en torno al 70% la producción.

• La tensión del panel puede ser mayor que el de las baterías en el caso de los MPPT aprovechando toda la energía que es capaz de producir. Este aspecto es muy importante en casos en los que la radiación sea baja o en que las temperaturas sean muy altas o bajas.

• Los reguladores MPPT controlan, además de la tensión de los paneles, la de las baterías solares, aislando ambas y funcionando como un convertidor DC-DC.

¿Cuál es el adecuado para nuestra instalación?

Aunque es verdad que los reguladores de carga MPPT son mucho más eficientes (en torno a un 30%) que los controladores PWM, no tienen por qué ser los más adecuados para nuestra instalación, puesto que debemos tener también en cuenta la amortización.

Los controladores PWM, en caso de contar con una instalación solar fotovoltaica compuesta por los paneles denominados de aislada (72 células y menos de 200W), son más convenientes debido a que la diferencia de la energía aprovechada por el controlador MPPT respecto a la que aprovecha el PWM es casi despreciable y este último tiene un coste menor (lo amortizaremos antes). Lo mismo pasa cuando las temperaturas se encuentran entre los 45 y los 75°C y la potencia pico a instalar es pequeña.

Los controladores MPPT serán óptimos en los siguientes casos:

• Cuando los paneles que vayamos a instalar sean los denominados paneles de red o con conexión a red (60 células y más de 200W), puesto que aumentarán su tensión.

• Cuando la irradiación sea baja (presencia constante de nubes), ya que la tensión va a disminuir y los MPPT al estar conectados a paneles con tensiones mayores, la carga será mayor.

• Cuando las tensiones sean muy altas (más de 75°C) o bajas (menos de 45°C).

• Cuando el coste del cableado vaya a ser alto (se pueden conectar paneles en serie y disminuir así la intensidad y con ello el cableado).