Elementos de la intervención fotovoltaicas – 5 parte –

Reguladores tipo paralelo (shunt) Basan su funcionamiento en un transistor que deriva la corriente procedente de los módulos hacia una carga resistiva de disipación. Permite establecer valores de voltaje de batería para los que esta desviación se hace de manera intermitente a fin de lograr mantener el acumulador en el nivel de máxima carga (flotación).

 

Este sistema provoca calentamiento del propio regulador, lo que provoca desgaste y pérdidas y, por tanto, los reguladores de este tipo tienen limitado la corriente de trabajo a pocos amperios y, por tanto, serán válidos para instalaciones pequeñas.

 

Reguladores tipo serie

Este tipo de reguladores basan su funcionamiento en la interrupción de la corriente hacia la batería, en función de su voltaje. Gracias a las tecnologías actuales, este interruptor es progresivo, de manera que se puede comandar para poder tener diferentes niveles de carga. La corriente de flotación se puede hacer manteniendo un nivel bajo de intensidad de carga o bien conmutando momentos de carga y momentos de no-carga para de favorecer la no gasificación de la batería.

 

Este tipo de reguladores se conectan en serie entre los paneles y la batería y, como que no disipan calor, pueden ser más bien pequeños y pueden ir montados en lugares cerrados si fuera necesario. Otros modelos de reguladores de este mismo tipo, usados ​​en grandes instalaciones, desvían la corriente de los paneles a otros circuitos cuando las baterías están cargadas para a utilizar esta energía para otros usos.

 

Otros modelos desconectando de manera automática los paneles o bien grupos de paneles a medida que la tensión de la batería crece, para dejar pasar sólo la corriente necesario y nunca en exceso. Muchos reguladores llevan incorporadas otras funciones para la visualización y control del funcionamiento de la instalación como pueden ser: voltímetros y amperímetros; alarmas por baja tensión de batería; sensor de temperatura que regula automáticamente el valor de la tensión máxima de carga; des conectadores automáticos del circuito de consumo por baja tensión; contadores de amperios por hora; visualizadores digitales; módulo de adquisición de datos, módulo de regulación con seguidor de punto de máxima potencia, etc.

 

Un elemento especialmente importante que incorporan muchos reguladores es un diodo de bloqueo, que permite el paso de corriente en un solo sentido desde los paneles a la batería y no en sentido contrario. Este diodo es necesario cuando la radiación es baja y la tensión de la batería es superior a la de los paneles, así se evita que la batería se descargue por paneles solares. Es importante no confundir este diodo de bloqueo con el diodo debypass (variante) de los paneles, ya que las funciones que realizan son muy diferentes.

 

Si por accidente o por defecto de aislamiento hay un error en el sistema de protección de toma de tierra, la corriente puede circular en sentido contrario al normal y pasar a través de un panel o grupo de paneles antes de huir por la toma de tierra. En estos casos, la presencia del diodo de bloqueo es muy importante para evitar daños en los paneles. Un muy buen aislamiento y una buena toma de tierra segura podrían evitar la necesidad de instalar el diodo de bloqueo. Como el diodo de bloqueo produce una caída de tensión adicional de 0,5 a 1 V, resulta una razón más para diseñar la tensión los paneles superior a la necesaria para cargar las baterías.

 

Reguladores con seguimiento de máxima potencia

Esta es la versión más sofisticada de los reguladores que hay en el mercado, ya que incorpora un convertidor DC / AC en la salida de los módulos solares, lo que permite aislar el voltaje de trabajo de los módulos del voltaje de las baterías. De esta manera, los módulos pueden trabajar en su punto de máxima potencia y, por tanto, al máximo rendimiento posible. Si tomamos como ejemplo un módulo fotovoltaico en el que los datos que aporta e lfabricante son: 53 Wp a 17,4 V y 3,05 A.

 

Cuando conectamos el módulo directamente a un acumulador con un voltaje entre bornes que, en este momento, es de 12 V, el módulo está entregando realmente una potenciade: Preal = 12 V · 3,05 A = 36,6 WEs decir, que los 53 W disponibles, cuando se carga directamente una batería con12 V en bornes, sólo aprovechamos 36,6 W, lo que implica un 30% de pérdida de potencia.

 

La pregunta es: ¿dónde están el resto de Watts que faltan? La respuesta es: ninguna parte, ya que recordemos que el gráfico de producción IV del módulo, nos indica que la generación del módulo es de corriente y no de potencia. La solución: conseguir la máxima potencia del módulo mediante reguladores de carga con un buscador de máxima potencia. En este buscador, se desarrolla lac ompensación posterior de tensión por intensidad.

 

En los inicios de la energía solar fotovoltaica, las instalaciones de electrificación utilizaban la electricidad para el consumo al mismo voltaje y con la misma forma que la recibían los paneles solares y los acumuladores, es decir, a 12, 24, 48 V en corriente continua. Esto marcó una gran diferencia con los usuarios que disponían de red de distribución eléctrica o de grupos electrógenos a 220 V de corriente alterna.

Autor: Sampiere
 

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