Si estás pensando en renovar o instalar tu instalación solar fotovoltaica aislada, debes saber que uno de los elementos que deberás supervisar para que se encuentre en un estado de mantenimiento óptimo serán los reguladores solares. Se definen como los dispositivos electrónicos empleados para recoger la energía eléctrica procedente de los paneles y ajustarla para cargar correctamente las baterías para almacenar dicha energía.

Gracias a los reguladores solares se puede controlar el flujo de energía que circula entre paneles y baterías, e incluso algunos modelos permiten medir tanto la intensidad como el voltaje que se transmiten a la batería. Además, gracias a estos eficientes dispositivos será posible conocer si el estado de carga de la batería es óptimo.

Las claves de su funcionamiento

Un regulador de carga solar o regulador solar establece las etapas de carga de la batería. En primer lugar hablamos de una etapa Bulk, en la que la corriente que se suministra pasa con una intensidad máxima. El voltaje o tensión aumentará progresivamente y llegará hasta la tensión máxima de carga. Entonces la batería estará cargada entre un 80 y 90% aproximadamente.

La etapa de absorción consistirá en que la tensión de carga conseguida al final de la etapa Bulk se mantendrá y por tanto la velocidad o intensidad de carga irá disminuyendo hasta que la batería se cargue por completo.

También hay que hablar de la etapa de flotación. Una vez acabada la etapa de absorción, para no sobrecargar la batería, el regulador debe pasar a la etapa de flotación, donde la tensión o voltaje disminuirá, reduciéndose así la corriente inyectada a la mínima necesaria para mantener la batería cargada al 100%.

Otro aspecto que debes saber sobre los reguladores solares es que siempre ajusta la tensión de carga correcta para la batería, pero para ello necesita que el panel o los paneles solares generen una tensión superior a la necesaria para cargar la batería. Este ajuste de la tensión evita que se produzca una sobrecarga en la batería.

Gracias a los reguladores solares prolongaremos la vida útil de las baterías de la instalación solar.

Tipologías de reguladores solares

Reguladores PWM

Son más económicos y se suelen emplear en pequeñas instalaciones solares. Para su uso es necesario instalar paneles solares que sumen en total 36, 72 o 144 células, para sistemas de baterías de 12, 24 o 48V respectivamente. Es muy importante considerar la corriente de cortocircuito (Isc) de las placas solares para ver el dimensionamiento de los reguladores.

La corriente nominal del regulador solar deberá situarse en un 20% por encima de la suma de las corrientes de cortocircuito de todos los módulos solares que estuviesen conectados. Para sistemas de baterías de 12V se pueden emplear paneles solares de 36 células, para sistemas de baterías de 24V, paneles de 72 células o dos placas de 36 células y para sistemas de baterías de 48V se podrá optar por dos placas en serie de 72 células o cuatro de 36 células.

Hasta hace poco, para el caso de los paneles de 60 células siempre había que emplear un regulador solar MPPT, aunque en los últimos tiempos como que las células de alto rendimiento están mejorando las características de los paneles y las tensiones generadas, hay algunos paneles de 60 células que también se pueden utilizar en sistemas de 24V con reguladores PWM. Para baterías de 24V se recomienda poner paneles que como mínimo generen unos 33V en Vmp en condiciones NOCT, para así asegurar que siempre el panel va a generar la tensión necesaria para poder cargar correctamente la batería de 24V.

Reguladores MPPT

Son más caros, pero permiten utilizar cualquier tamaño y número de células del panel solar siempre y cuando no se superase la tensión máxima de entrada del regulador, y superemos en 5V la tensión necesaria para cargar la batería. Además, su eficiente tecnología permite obtener entre un 20% y un 30% más de energía de los paneles para cargar las baterías, reduciendo la necesidad de cableado y las pérdidas ocasionadas.

Los reguladores solares MPPT son muy frecuentes en instalaciones con más de 400-500Wp de paneles en total, siendo una opción económica debido a que se puede elegir cualquier tamaño de panel e incluso hacer series de paneles. Antes de comprar un regulador MPPT será necesario analizar diversos factores. Usted puede dejarse asesorar por un equipo de expertos como con el que contamos en Ecofener.

Para elegir el MPPT adecuado, hay que tener en cuenta que la suma de las potencias de los módulos solares conectados no sobrepasase la potencia máxima de entrada del regulador de carga solar MPPT. No obstante, podrá sobrepasarse ligeramente, algo que en el caso de los PWM generaría un problema al quemarse el dispositivo.

También es importante tener en cuenta la tensión de circuito abierto (Voc) de todas las placas solares conectadas en serie, que no podrán sobrepasar la tensión de entrada máxima del regulador de carga solar. La tensión máxima aumentará paulatinamente conforme baje la temperatura ambiental. Para calcular la tensión de circuito abierto del módulo solar será necesario emplear el coeficiente de temperatura, que figura en la hoja de datos del panel solar. Si se utiliza el valor Voc que aparece en la ficha técnica del panel, nosotros siempre recomendamos dejar un margen de un 15% aproximadamente entre la suma de Voc de los paneles conectados en serie y la tensión máxima que permite de entrada el regulador, para así cubrir los posibles aumentos de tensión en temperaturas bajas.

De este modo, por norma general para reguladores de hasta 100V de campo fotovoltaico, se podrá disponer de un máximo de un panel conformado por 72 células o dos paneles conformados por 60 células. En el caso de reguladores MPPT de hasta 150V, se pueden disponer un máximo de dos módulos fotovoltaicos de 72 células o tres de 60 células. Actualmente también existen reguladores MPPT con 250V o hasta 450V de tensión máxima de entrada en campo fotovoltaico.

Bajo ningún concepto, la tensión generada por el conjunto de paneles solares podrá ser inferior al mínimo recomendado por el fabricante del regulador solar, ya que el regulador simplemente no empezaría a trabajar y por tanto no se cargarían las baterías. Si no se especifica claramente en la ficha técnica, lo habitual es que la tensión mínima necesaria para arranque del regulador sea de unos 5V por encima de la tensión de baterías.

Desde Ecofener trabajamos para brindarte el mejor asesoramiento en la elección de los reguladores solares más óptimos para tu instalación solar, consiguiendo así la máxima eficiencia y rendimiento de la instalación.