Los reguladores de carga solar, como hemos mencionado en más de una ocasión, son una de las piezas más importantes en una instalación solar fotovoltaica aislada. Estos componentes que forman parte indispensable del circuito se instalan entre el generador de energía (o campo fotovoltaico) y entre el conjunto de baterías. Su misión es la de controlar el flujo de energía que circula entre ambos circuitos con el fin de garantizar la seguridad de la instalación y evitar daños importantes que pueden afectar a la vida útil de las baterías. Existen varios tipos de reguladores de carga solar, dependiendo de dónde vayan a instalarse y de las diferentes características que ofrecen, como es el caso del regulador solar PWM y el regulador solar MPPT. A continuación, te explicamos todo lo que debes saber sobre estos diferentes modelos y cómo trabaja cada uno. ¡Sigue leyendo para informarte!
Cómo funcionan los reguladores de carga solar
Los reguladores de carga solar son dispositivos electrónicos que tienen como fin controlar el flujo de energía que circula entre el campo fotovoltaico y el campo de baterías. Este se regula exactamente a través de los parámetros de la intensidad (I) y del voltaje (V) que se inyectan en la batería o conjunto de baterías. Por supuesto, el flujo de energía que circula depende del estado de carga de las baterías, pero también de la energía generada por el campo fotovoltaico. Como es de esperar, este dispositivo resulta muy importante ya que está en constante funcionamiento en las instalaciones solares aisladas ya que regula el estado de carga de las baterías para llevar a cabo un llenado óptimo y alargar así su vida útil (ten en cuenta que el porcentaje de descarga máximo de las baterías puede variar dependiendo de cada modelo y sobrepasar este límite puede afectar a la vida útil de las mismas).
Cuáles son los principales tipos de reguladores de carga solar
Como indicábamos en la introducción, existen varios tipos de reguladores de carga solar en el mercado. Estos varían dependiendo de cómo están diseñados y de la forma en la que trabajan. Los dispositivos se dividen en dos grandes grupos, el regulador PWM y el regulador MPPT. ¡Los vemos!
Regulador de carga PWM
El regulador PWM o regulador de modulación por anchura de pulsos es uno de los más populares del mercado. Este tipo de regulador cuenta con un único diodo en su interior, lo que hace que tanto los paneles solares como las baterías funcionen a la misma tensión, es decir, la tensión a un lado y a otro de los reguladores es siempre la misma —al igual que el valor de corriente—. Otra de las características más destacadas del regulador solar PWM es que controla que los módulos no trabajen a la máxima potencia, sino a la potencia que impone la batería dependiendo —por supuesto— del nivel de carga de esta. De esta manera se evita que el acumulador de energía pueda sufrir una subida de tensión y estropearse —ten en cuenta que las baterías son una de las piezas más caras de la instalación, por lo que nos conviene siempre elegir un regulador de carga PWM de gran calidad—.
El regulador PWM, por tanto, es capaz de producir una pérdida de potencia que, por lo general, puede llegar hasta el 25% o 30%, dependiendo del estado de la batería. Por supuesto, esto no afecta a la capacidad de carga de la batería. Este dispositivo la puede cargar por completo, ya que lo va haciendo de manera gradual. En este caso, como indicábamos al principio, lo hace por pulsos de tensión durante la fase de flotación, que es la fase de llenado último de la batería (esta es su principal característica).
Regulador de carga solar MPPT
Otro de los reguladores de carga solar más populares y vendidos en la actualidad es el regulador MPPT. Este último, a diferencia del anterior, se distingue porque cuenta con un convertidor de tensión CC-CC y un seguidor de punto de máxima potencia —además del diodo que incluye el regulador PWM—. El regulador solar MPPT, o maximizador solar —como también se le conoce—, permite trabajar a diferentes tensiones en el campo fotovoltaico y en el de las baterías gracias al convertidor de tensión CC-CC de alta tensión en el campo fotovoltaico a baja tensión en las baterías. Así mismo, se encarga de adaptar la tensión de funcionamiento en el campo fotovoltaico a la que proporcione la máxima potencia y ello lo consigue gracias a su seguidor del punto de máxima potencia. Como es de esperar, el precio de estos modelos es un poco más elevado que el de los PWM, aunque también podemos encontrar algún que otro regulador MPPT a un coste muy similar.
Hay que tener en cuenta que el hecho de que la tensión y la corriente sean diferentes en un punto y en otro provoca un aumento de la tensión del panel solar y con ello se incrementa la producción solar hasta en un 30% en comparación con su modelo análogo. Esta es la principal característica del regulador solar MPPT y el motivo por el cual se le conoce como maximizador solar.
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Ver reguladores de cargaRegulador PWM o MPPT: ¿Cuál escoger?
Tal y como hemos explicado, y como podrás haber deducido ya, en el regulador PWM o MPPT la energía que entra y sale en el dispositivo es la misma, ahora bien, existen variaciones con respecto a la tensión y a la corriente —ya que son diferentes en el modelo MPPT—. Esto hace que el regulador de carga solar MPPT aumente la producción solar y su aprovechamiento por parte de las baterías y el motivo por el cual resultan más caros. Ten en cuenta que al trabajar con tensiones más elevadas en el campo fotovoltaico se reducen las pérdidas ocasionadas por las bajadas de tensión (lo que significa que son proporcionales a las corrientes y que cuando existe una menor corriente hay menores pérdidas). Esto nos lleva a la conclusión de que los reguladores MPPT son los más recomendados para trabajar con potencias más altas.
Por ello, independientemente del regulador de carga solar que se elija, es importante prestar atención a la potencia con la que son capaces de trabajar, dependiendo del tipo de instalación que se vaya a realizar y de la cantidad de energía máxima que se quiera generar. Es fundamental comprobar que el regulador de carga sea especialmente indicado para 12 V, para 24 V o para 48 V.
