Reguladores Solares PWM

Reguladores de Carga PWM

Información acerca de los reguladores de carga PWM

Reguladores de Carga PWM para 12V, 24V y 48V: Gran parte de los reguladores de carga comercializados en Tiensol son regulador de tensión, esto significa que son aptos para instalaciones tanto a 12V, 24V o 48V, independientemente de la tensión que estemos usando en nuestra instalación solar fotovoltaica. No será necesario ningún tipo de selección de tensión previa a la instalación de este tipo de regulador solar, el mismo regulador solar leerá la tensión de las baterías y realizará el ajuste, teniendo así un regulador de carga solar que se adapta automáticamente a la tensión.

Cómo funciona un regulador solar PWM

Los reguladores PWM a diferencia de los reguladores MPPT, que trabajar en el punto de máxima eficiencia de la producción fotovoltaica, limitan en amperaje la producción de los paneles solares, de esta forma el sistema no trabaja siempre en su punto de máxima eficiencia si no que el regulador obtiene una potencia constante pudiendo no aprovechar en todo momento la máxima producción fotovoltaica de los módulos solares instalados. Dicho en otras palabras, el regulador solar PWM reduce la potencia de entrada de los paneles solares a las baterías para que la tensión entre ambas partes sea igual y compatible, y limitará la intensidad de la instalación fotovoltaica en el amperaje del regulador.

Cálculo del regulador solar PWM

Los reguladores PWM se deben utilizar únicamente en sistemas fotovoltaicos donde el voltaje de los paneles y el de las baterías sean similares, es decir, para paneles denominados de 12V, que actualmente los más utilizados serían de potencias cercanas a 150W-200W, deberíamos trabajar con baterías a 12V.En cambio para trabajar con baterías a 24V deberíamos de trabajar con paneles denominados de 24V cuyas potencias más utilizadas rondan los 3330W en la actualidad.

Por tanto, una vez que conectemos la batería al regulador, éste reconocerá la tensión de la misma(12V o 24V),y en función de ese voltaje necesitará que conectemos un placas solares 12V para baterías 12V, y placas solares 24V para baterías a 24VV.Para placas solares de conexión a red o de 60 células, necesitaremos un regulador MPPT.

El cálculo del regulador solar PWM es muy sencillo, tan solo debemos escoger un regulador cuyo amperaje máximo sea superior al del conjunto de paneles instalados. Sumando las corrientes de los paneles conectados en paralelo obtendremos el amperaje total del fotovoltaico, con este dato, y sobredimensionando esa corriente un 10% tendremos la corriente necesaria para el regulador solar PWM que tendrá que ser mayor que la del generador fotovoltaico.

Por ejemplo:

1 placa solar 12V con Im=8A, el reg. PWM necesario sería de 10A.

2 placas solares 24V con Im=8A, seleccionaremos un reg. PWM de 20A.

Es importante destacar que la corriente de carga nunca debe superar el valor del regulador solar PWM, ya que de hacerlo, se dañará el regulador.

No se deben conectar nunca las placas solares antes de conectar las baterías. Si el regulador de carga no puede entregar la corriente que obtiene de los paneles solares, el radiador no será capaz de disipar toda la corriente sobrante en forma de calor, y se quemará el regulador.

¿Puedo instalar un PWM en mi instalación fotovoltaica?

En los reguladores tipo PWM el valor de tensión del campo de trabajo es el mismo que la tensión a la que trabajan las baterías.

Cuando en un sistema fotovoltaico se instale un regulador solar PWM es importante tener en cuenta:

- Los paneles compatibles con los reguladores PWM son las paneles solares 12V y 36 células o bien de 24V y 72.

- Los reguladores PWM poseen una intensidad de carga máxima, si sobrepasamos tal valor el regulador se quemará. Por lo que debemos seleccionar cuidadosamente el regulador a utilizar, dejando siempre un margen que nos otorgue siempre cierta flexibilidad ante bajas o altas temperaturas de trabajo.

- La tensión de trabajo del campo fotovoltaico deberá ser siempre superior en al menos 2V a la tensión de trabajo de las baterías, de otro modo las cargas no se realizarán de manera completa. Por ello los valores óptimos deberán ser superiores a 14.4V para instalaciones a 12V y de 28.8V para 24V.

- Al realizar las conexiones siempre deberemos conectar siempre en primer lugar las baterías y en último lugar los paneles solares. En la desconexión el proceso se realizará a la inversa, apertura de fusibles de paneles si disponemos de ellos o en su defecto desconexión de los bornes en regulador y posteriormente desconexión de las baterías.

- Los reguladores tipo PWM suelen tener tensiones de trabajo de 12V/24V indistintamente, los modelos de 48V por el contrario en la mayoría de los casos son específicos para esa tensión de trabajo.

Cómo se debe conectar un panel solar a un regulador de carga PWM

Como el acrónimo de su nombre indica, los reguladores de carga funcionan modulando la amplitud del pulso eléctrico. Únicamente controlan la tensión de carga de la batería haciendo trabajar el panel solar a la tensión a la que se encuentre la batería en cada momento. Esto nos presenta las siguientes condiciones:

Batería a 12V: Con un regulador solar PWM únicamente podremos usar paneles solares 12V (tienen 36 células). Y si tenemos que conectar más de 1 panel, siempre tendrá que hacerse en paralelo (no podremos subir la tensión de trabajo) para lo cual podremos usar un repartidor de 2 polos y facilitar el trabajo.

Batería a 24V: Con un regulador solar PWM deberemos poner o un paneles solares 24V (tiene 72 células) o 2 paneles en serie de 12V para llegar a la tensión de trabajo necesaria. Si tenemos que añadir más potencia solar deberemos utilizar paneles solares 24V conectados todos en paralelo. Lo más sencillo y flexible es utilizar un repartidor de 2 polos. Si utilizamos paneles solares 12V, deberemos hacer conexiones en parejas serie-paralelo y siempre necesitaremos un número par de placas solares.

Batería a 48V: Con un regulador solar PWM deberemos poner como mínimo 2 paneles en serie de 24V (72 células) para llegar a la tensión suficiente de trabajo. Si tenemos que añadir más potencia solar deberemos ir haciendo conexiones en parejas serie-paralelo para respetar los 48V de tensión, por lo que al final necesitaremos un número par de placas solares. Igual que en los casos anteriores, con un repartidor de 2 polos podremos hacer todos los grupos de paralelos con facilidad.

Como advertencia sobre los reguladores PWM:

-No debemos usar paneles de 60 células ya que entregan demasiada corriente para sistemas a 12V y demasiado poca para sistemas a 24V. Su uso queda restringido únicamente a reguladores MPPT o conexión a red.

-No hay que superar jamás la corriente de carga máxima del regulador. La intensidad de corriente en Amperios de producción de paneles nunca debe ser superior a la cifra que marca el modelo de regulador solar PWM.

Usos más habituales para los reguladores solares PWM

Los usos más habituales de los reguladores PWM son:

- En instalaciones de baja demanda energética donde la placa solar es de 12V y el banco de baterías es de 12V.

- Es muy útil en instalaciones donde la placa solar es de 24V y el sistema de acumulación de 24V, de este modo reducimos el coste del regulador, ya que el coste del regulador solar PWM respecto al regulador MPPT es más económico.

- Es muy popular en instalaciones de bajo presupuesto.

Cómo elegir un regulador solar PWM

Tendremos que tener en cuenta sobre todo la intensidad de los panelesde nuestra instalación y sus respectivas tensiones 12V o 24V. La corriente de carga será la suma de las intensidades de cada panel que se coloque en paralelo.

Ejemplo:

Para una instalación a 12V.

- Baterías y paneles de 12v.

- Si colocamos 1 panel por ejemplo de 4.8A, el regulador solar PWM deberá ser superior a 4.8A.

- Si colocamos 2 paneles con 4.8A, el regulador solar PWM deberá ser superior a 2X4.8A.

Ventajas del uso de un regulador solar PWM

Son muchas las ventajas de utilizar un regulador de carga PWM complementado con la instalación solar, independiente de la corriente eléctrica. Un regulador solar PWM incrementa la potencia de carga en las baterías, permitiendo de este modo una recarga rápida y un mantenimiento efectivo de la vida de estas baterías.

Podemos destacar en estos reguladores las siguientes características:

Pérdida de eficiencia de las baterías: Las baterías tienden a envejecer con el paso de los años. Los reguladores PWM se ajustan a las baterías, por ello, los reguladores permiten terminar con los problemas asociados a la carga y descarga que sufren estos dispositivos.

Evitamos problemas de caldeamiento excesivo en las baterías y ayudamos a disminuir gases: estos reguladores tipo PWM tienen una potencia de carga más rápida que otros reguladores, de este modo evitamos problemas de caldeamiento y expulsión de gases que pueden afectar a la batería.

Incremento de la aceptación de carga: el término aceptación de carga es un elemento fundamental en las baterías solares, ha supuesto una incidencia en los paneles fotovoltaicos. Los reguladores PWM suponen una ventaja con esto, ya que permite aumentar la capacidad de carga de las baterías, de este modo permite que los paneles generen más energía y esta pueda llegar a captarse.

Ecualizador entre los reguladores PWM: gran cantidad de reguladores solares PWM soportan de manera más óptima las celdas de la batería a través de la ecualización, garantizando de este modo mejorar las cargas y evitar el daño de la potencia de la misma.

Mantener el mayor rendimiento en las baterías: conservar lo mejor posible la vida de la batería es fundamental, por ello es fundamental que la carga tiene que mantenerse elevada, ya que nuestra finalidad es la de preservar una óptima instalación y mantener su funcionamiento. Las cifras de los reguladores demuestran mayor rentabilidad de las baterías, cuya justificación son las series de carga y descarga.

Recuperar la descarga de batería: la pérdida progresiva del rendimiento de las baterías de plomo en las construcciones de instalación solar es un grave problema. No cargar lo suficientemente lleva a corrosiones en la rejilla y se dan cristales de sulfato en la parte de la placa positiva sobre la batería. Estudios al respecto de los reguladores PWM han demostrado que estos se renuevan al paso del tiempo, consiguen recuperar la carga de capacidad perdida, y al mismo tiempo, favorecen al evitar la incrustación de sulfato en el depósito.

Autorregular si se percibe un descenso del voltaje o de la temperatura: así como los reguladores de antigua carga eran sensibles a los cambios de temperatura o descensos de tensión, llegaban a dar problemas a las cargas de la batería. Esto mismo ya no sucede con los reguladores PWM, ya que reducen la potencia para aminorar estas consecuencias.

Al analizar este tipo de reguladores, se dan ciertas ventajas e inconvenientes. Entre las ventajas, suena muy atractivo instalarse como una alternativa de proveerse de la carga solar, pero cabe tener en cuenta que estos reguladores tienen unos pulsos agudos que el regulador solar PWM necesita, y estos pueden ocasionar interferencias entre dispositivos como teles o radios, si estos están cercanos entre sí. Otra de las desventajas a destacar es que limitan en gran medida el desarrollo del sistema.

¿Qué funciones debe tener un regulador solar?

Diversos son los tipos de baterías que existen; baterías de plomo ácido abierto, baterías AGM, baterías GEL, batería de litio… dependiendo del modelo de batería que nos decidamos, tenemos que tener en cuenta que cada una presenta potencias de carga diferentes, y es un elemento importante a tener en cuenta para evitar hacer daño a la batería. Dicho de otro modo, el regulador solar tiene que adaptarse a la batería que vayamos a implementar. En general, estos reguladores solares PWM presentan un tipo de ajuste estándar para baterías, baterías AGM, baterías de plomo ácido abierto y baterías GEL.

Tendríamos que tener en cuenta si la batería seleccionada no tiene un ajuste de carga estándar. En esta situación necesitaríamos que el regulador solar sea programable por el comprador, ya que necesitaríamos programar las tensiones que el fabricante recomienda para su correcto uso.

Display digital

Resulta aconsejable que el regulador se encargue de informar del avance de la carga que van adquiriendo los paneles solares, de la tensión que tiene la batería y en caso de incidencia, que nos informara. Existe un tipo de reguladores llamados display digital que se encargan de informar de estos elementos anteriores en una pantalla que llevan incorporada, esto nos permite consultar la información de forma breve y sencilla, y contribuirá a que podamos conocer en todo momento en que estado se encuentra nuestro montaje solar.

Los reguladores solares que no tienen display digital llevan incorporadas luces led las cuales informan en qué estado se encuentra la batería y nos indican en caso de incidencia, con distintos colores para diferenciar los casos. Aunque no puede consultarse la tensión de la batería ni tampoco la capacidad de carga que tienen los paneles.

Corriente de carga máxima permitida

Los reguladores solares, llevan incorporados en las instrucciones las recomendaciones de la potencia de carga máxima permitida.

Desde nuestra experiencia, aconsejamos no deshacerse del manual informativo del regulador solar , también para cualquier incidencia puedes consultar también las instrucciones de instalación solar.

Tiensol queda a su disposición para asesorarle sobre los Reguladores de Carga PWM o cualquiera de los productos de nuestra página web, contáctenos para más información.

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