Elementos de la intervención fotovoltaicas – 4 parte –

Este hecho es importante, ya que según el lugar donde sea la instalación, deberá corregirse el valor de la tensión aplicado en función de la temperaturaa que esté sometida la batería. Esto condiciona la sala de las baterías, tal comoveremos más adelante. Por otra parte, hay que tener en cuenta que:

• Al aumentar la temperatura, las reacciones se aceleran y, por tanto, la vida útil disminuye.

• Al disminuir la temperatura, la vida útil aumenta, pero se corre el riesgo de congelación, lo que puede provocar daños irrecuperables en la batería. Por lo tanto, para prever este hecho, se tendrá que adecuar la sala de baterías con temperaturas moderadas.

En una batería normal ácida (Pb-ácido sulfúrico), la concentración de ácido es del 40% y, en estas condiciones, el punto de congelación es de -60 º C. Cuando la batería se descarga, omo que disminuye la concentración de electrolito, aumenta el punto de congelación, que llega al límite del punto de congelación de los 0 º C cuando la concentración de electrolitoes cero (agua).

 

Entonces la batería se puede estropear definitivamente (instalaciones de alta montaña). Este fenómeno reafirma la necesidad de tener la sala de baterías lo más aislada posible del frío. Aunque en principio parece que en una instalación solar FV sólo necesitamos los módulos solares y las baterías, hay un elemento clave en estas instalaciones que es el que se encarga de que, tanto en el proceso de carga como en el de descarga de los acumuladores, se haga de manera que éste se encuentre dentro de las condiciones correctas de funcionamiento.

 

Este elemento es el regulador de carga. Tal como hemos dicho anteriormente, los paneles solares se diseñan para que puedan da runa tensión más elevada que la tensión de final de carga de las baterías. Así asegura que los paneles siempre están en condiciones de cargar la batería, incluso cuando la temperatura de las celdas de la batería sea alta y se produzca una disminución del voltaje generado. Esta sobretensión tiene dos inconvenientes:

• Por un lado, se pierde una pequeña parte de la energía máxima teórica que puede dar el panel (10%), que se obtendría si trabajara a tensiones un poco más altas quelas que impone la batería.

• Por otro lado, cuando la batería llegue a su estado de plena carga, no llegará a su potencial máximo que puede dar teóricamente el panel, y éste seguirá intentando inyectar energía a los terminales de la batería, lo que producirá una sobrecarga que perjudicará la batería y que la puede dañar. Se puede solucionar este último inconvenientemente, de forma manual: des conectandola batería cuando se detecta plena carga, pero obviamente no es el método más fiable ni práctico.[1]

 

El regulador de carga tiene la misión de regular la corriente que absorbe la batería para que nunca se sobrecargue peligrosamente. Por este motivo, detecta y mide constantemente el voltaje de la batería, medida su estado de carga y, si este alcanza un valor de consigna previamente establecido que corresponda al valor de tensión máxima admitida, actúa cortando el flujo de corriente hacia la batería o bien deja que pase sólo una parte para mantenerla en estado de plena carga, sin sobrepasarse.

 

Esta corriente mínimo llama de flotación y se da cuando la batería está a plena carga y recibe sólo la energía suficiente para mantenerla en este estado (Que, en períodos largos, compensará la auto descarga).Los parámetros que definen un regulador son:

 

• Voltaje máximo admitido o voltaje máximo de regulación: es el valor de voltajemáximo que el regulador permite aplicar a la batería.

• Intervalo de histéresis superior: es la diferencia entre el voltaje máximo de regulación y el voltaje al que el regulador permite el paso de toda la corriente producido por paneles solares. Para un valor de voltaje intermedio, el regulador deja pasar una fracción de la corriente producida por los paneles, que es más pequeño cuanto más se acerca el voltaje de los terminales de la batería al valor máximo de regulación.

• Voltaje de desconexión: voltaje al que se desconectan automáticamente las cargas de consumo a fin de evitar una sobre descarga de la batería.

• Intervalo de histéresis inferior: es la diferencia entre el voltaje de des conexión y el voltaje al que se permite que los consumos se conecten nuevamente a la batería.

Los siguientes parámetros definen las prestaciones más habituales de los reguladores de carga que se utilizan en las instalaciones solares fotovoltaicas autónomas:

• Protección contra sobrecargas del acumulador (corte por alta): esta es la función básica del regulador. Evita que la batería se caliente, que se pierda agua del electrolito y que las placas se oxiden.[2]

• Alarma por batería baja: indicadores sonoros / luces que indican que el acumulador está bastante descargado.

A partir de este momento, el usuario puede moderar el consumo, lo que evitará una descarga perjudicial y excesiva del acumulador.

• Desconexión por batería baja (corte por baja): esta función hace que el regulador corte el suministro de corriente hacia los consumos si el nivel de carga del acumulador es demasiado bajo y, por tanto, corre el peligro de una descarga profunda, hecho que originaría problemas de sulfatación.

• Protección contra cortocircuitos: esta función permite, mediante un fusible, proteger el regulador, así como la salida del acumulador de sufrir intensidades elevadas en caso de cortocircuito en alguno de los circuitos de consumo de la instalación.

• Visualización de funciones: la mayoría de reguladores tienen algún sistema visual que permite obtener información sobre el estado de la instalación, simplemente con unos indicadores diciendo que los paneles están dando corriente, si la batería está cargada o descargada, o bien más cuidadosamente por medio de indicadores de los niveles actuales de carga, voltaje de baterías …Hay diferentes tipos de reguladores en función del principio de funcionamiento que tengan:[3]



[1] Peter Hoffmann. Tomorrow’s energy hydrogen, fuel cells, and the prospects for a cleaner planet. Editorial MIT Press. 2002.

 

[2] Peter Hoffmann. Tomorrow’s energy hydrogen, fuel cells, and the prospects for a cleaner planet. Editorial MIT Press. 2002.

 

[3] Ton Koppel. Powering the future the ballard fuel cell and the race to change the Word. Editorial John and Wiley and Sons. 1999

Autor: Sampiere

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