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Controlador de carga solar: configuración, tipos y 5 problemas principales

El regulador o controlador de carga solar es un instrumento encargado de variar cuanta cantidad de energía llega a la batería del sistema fotovoltaico.

De esta manera permite la optimización en la instalación de placas solares, alargando también la vida útil de las baterías solares.

La configuración del regulador es sencilla, y para hacerse con el más adecuado basta con tener en cuenta los tipos que existen y las características que poseen tus paneles solares.

¿Qué es y cómo funciona un regulador de carga solar?

Un regulador de carga es un aparato cuya función es el ajuste de la cantidad de carga de la batería en una instalación solar fotovoltaica.

Controla el flujo entre las mismas y los paneles solares, haciendo que deje de recibirse energía si la batería está cargada.

Dicho regulador solar, junto a las placas solares alargará la esperanza de vida útil de las baterías que van almacenando la energía, lo que significa que es un componente indispensable para el autoconsumo u hogares aislados de la red eléctrica.

Sus funciones añadidas además de regular la corriente de carga y la tensión de carga, son evitar la descarga de la batería en los momentos que no recibe energía solar, y conectar con el resto del sistema fotovoltaico para elevar su eficiencia.

Todo este proceso se lleva a cabo mediante el control de parámetros como la intensidad y el voltaje que ha de tener la batería.

Por lo tanto, su colocación se sitúa entre los dos componentes ya mencionados.

¿Tiene fallos?

Si vemos que la energía solar no llega a la batería, quizá haya que preguntarse si hay daños en el cableado, porque podría traducirse en problemas con el regulador.

Los problemas pueden darse cuando el regulador es más o menos nuevo.

Antes de conocer los fallos que puede albergar el regulador, debemos saber los problemas habituales que enfrentan estos aparatos para, posteriormente, hacer un correcto diagnóstico.

Para saber si el controlador de carga está dañado…

Necesitaremos un multímetro que pruebe todo el sistema solar. De esta manera pondrá a prueba el controlador, la batería, los paneles solares y otros componentes.

Esta acción se lleva a cabo desconectando las placas del sistema y midiendo el voltaje de salida mientras el sol brilla. Si lo hace, debe haber paneles de salida.

Si no sucede eso y no se detecta tensión, puede que sea por suciedad en las placas o un problema en el diodo rectificador.

También hay que medir el voltaje de la batería para comprobar que el voltaje en terminal es inferior al 20% del voltaje nominal. Cuando lo es, necesita un cargador extra para cargar la batería.

Luego medir el voltaje de salida de los terminales del regulador y asegurarse que dicha salida permanece dentro del rango del fabricante.

¿Qué pasa si no llega al rango? Entonces el regulador tiene problemas y debemos buscar un reemplazo.

Verificar las baterías para mirar su capacidad, asegurando que el voltaje no sea ni muy alto ni muy bajo.

Tipos de reguladores de carga solar

Lo más importante es saber que se dividen en dos tipos, PWM o tipo MPPT.

  • PWM: Fueron la primera versión en salir al mercado y son los adecuados para sistemas donde hay la misma energía de entrada y salida en el aparato de control (si el panel es solar de 12v, el regular es de 12v).

 

  • MPPT: La tecnología es más avanzada que el anterior, estableciendo diferentes potencias en ambos aparatos y proporcionando la máxima potencia al adaptar la tensión de la batería. Esto supone un aumento del 30% en la producción solar, por lo tanto, es indispensable en campos solares de potencias elevadas.

Cómo elegir el regulador

Antes de elegir el regulador es necesario hacer un cálculo del sistema fotovoltaico, el cual cambia dependiendo del tipo.

En el caso de los solares PWM, solo son funcionales en un panel solar de 12 V y 36 células, o de 24 V y 72 células.

Debes conocer la potencia máxima de la placa solar, para posteriormente multiplicar esa cifra por el número de placas instaladas; así obtienes el amperaje del regulador.

En los reguladores MPPT, has de dividir la potencia total de las placas entre la tensión de la batería, obteniendo la intensidad máxima de carga.

Ejemplos

  1. Un regulador solar MPPT de 100 es viable para una instalación que posee 10 placas de 200 V y baterías de 24 V.
  2. En 4 placas solares conectadas y con una potencia máxima por placa de 5A, basta con un regulador de 20 amperios.
  3. Un regulador de 30 amperios (igual que el de 20), es funcional para instalaciones pequeñas, véase un sistema de tres placas de 10 A.

Configurar el regulador

  • Primero, debemos conectar los cables positivo y negativo de la batería al regulador.
  • Determinar el voltaje que el panel cargará en la batería.
  • Situar un voltaje de reconexión que indique el límite para que sea utilizable de nuevo (evitando sobrecargas).
  • Establecer el voltaje de desconexión, protegiendo de sobre descargas a la batería.
  • Decidir el número de horas que la batería estará en uso.
  • Marcar que tipo de batería vas a conectar para establecer una correcta ecualización.

Si el regulador no carga…

En el caso de que el regulador no envíe energía a la batería en la fase de carga, hay que conocer las posibles causas por las que no funciona bien.

A continuación, vamos a repasar las razones por las que no funciona un regulador de carga y algunas funciones del mismo.

Punto de protección de carga directa

La carga directa o rápida es el procedimiento que se puede experimentar en un sistema solar.

Sucede cuando la batería se carga con alta corriente siendo la capacidad de la batería baja. Ahí hay un punto conocido denominado el punto de protección de sobrecarga.

Es ahí cuando el controlador corta la energía para protegerla.

Punto de control de carga igual

Cuando se completa la carga directa, se utiliza el regulador para mantener la batería estática.

Al caerse el estado del voltaje de recuperación, entrará en un estado de carga igual (tardando un tiempo en igualar la potencia de la batería).

Carga flotante

Esta se efectúa para mantener la batería cargada, para que no se desgaste con el tiempo. Este proceso se basa en reducir la corriente de carga, evitando el exceso de gas por sobrecarga y no sobrepasar el voltaje de flotación.

Protección de descarga

Esto sirve para proteger la batería de descargas que estén por debajo del valor especificado por el fabricante.

Los dos tipos de controladores cuentan con esta protección, y elegir un regulador de carga depende de la energía solar que absorben los paneles, energía que se convierte en electricidad con un inversor.

Posibles problemas en la batería

Baja capacidad

Si la capacidad de la batería es menor a la requerida, debemos sustituirla para que almacene la energía que queremos.

Batería vieja

Una desgastada no puede sobrellevar las demandas de almacenamiento aunque su esperanza de vida alcance los 30 años.

Por eso se debe dedicar un mantenimiento directamente a la batería y al terminal de la batería, además de considerar un remplazo con una batería nueva a los 3 años si el rendimiento disminuye demasiado.

Los cortocircuitos

Pueden suceder durante la instalación, si el sistema falla (a causa de cualquiera de los problemas comunes), se ha de reemplazar la batería dañada.

Defectos de fábrica

A veces hay errores por parte del fabricante de la batería que producen anomalías en la intensidad de carga, la corriente de salida o los ciclos de carga y descarga.

5 problemas principales

  1. No tener suficiente carga en la batería se traduce en que el mismo regulador se apague. Emplea un cargador de CA para evitarlo.
  2. El hecho de que la carga de salida sea excesiva provoca que el propio regulador apague la carga. Redúcela para que no suceda esto durante la fase de absorción.
  3. Los cortocircuitos durante la salida también desemboca en el apagado, así que elimina la falla del cortocircuito en los cables de la batería o en el proceso de carga y utiliza el botón «menos» para encenderla.
  4. Un voltaje excesivamente alto de nuevo repite las mismas consecuencias. Comprueba que los cables no estén sueltos o verifica el tamaño de la batería.
  5. La corriente de salida es superior a la nominal, por lo tanto, revisa si el panel solar está sobre cargado o reduce el número de placas conectadas.

En definitiva

Son muchas las variables que debemos controlar, y tener en cuenta cosas como el campo fotovoltaico, que la energía de la batería sea demasiado alta o corregir la tensión en el indicador de carga nos puede ayudar a mantener una instalación eficiente y saludable.

Ten todo esto en cuenta para seguir desarrollando tu conocimiento y completar un mantenimiento correcto.

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