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Los reguladores MPPT (Maximum power point tracking, seguidor punto de máxima potencia), tienen la capacidad de independizar la tensión de funcionamiento de los paneles solares de la tensión de la batería, por lo tanto al no depender de la tensión de la batería, el algoritmo mppt puede variar la tensión de funcionamiento de los paneles comprobando en cada momento cual es el punto en el que el panel entrega la máxima potencia disponible. [Saber más sobre reguladores solares MPPT en nuestro blog].

Se utilizan para poder cargar baterías con paneles de 60 células. Estos paneles trabajan en su punto de máxima potencia a unos 31 voltios que no son suficientes para cargar una batería de 24v a su tensión de absorción 28,8V si no se utiliza un regulador mppt.

Lo normal es aprovechar la capacidad de independencia de tensión de un regulador mppt para configurar el campo fotovoltaico a la mayor tensión posible del regulador, así por ejemplo, si podemos configurar la tensión a unos 90 voltios, reduciremos a más de la mitad la sección de cable a utilizar para conectar los paneles al regulador, ya que hemos reducido la corriente de paso enormemente.

Reguladores solares MPPT

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¿Que son los reguladores solares MPPT?

Los regualdores solares MPPT, del inglés Maximum Power Point Tracking, seguidor punto de máxima potencia, son equipos electrónicos capaces de separar la tensión de funcionamiento de los paneles solares de la tensión de la batería. De este modo se puede configurar los paneles solares para que trabajen a tensiones mucho mayores a las de la batería, del orden de los 60V a 90V normalmente. El resultado de trabajar a esa elevada tensión es la ventaja de poder utilizar cables con secciones mucho menores ya que el paso de corriente es mucho menor.

Los reguladores solares MPPT están diseñados para poder ser fácilmente configurados con paneles solares de 60 células que trabajan a una tensión en su punto de máxima potencia de unos 30V o 31V, conectados en grupos de 2 o 3 paneles en serie. De esta forma optenemos una tensión de trabajo en el campo fotovoltaico de 60V o 90V.

!!! Es muy importante tener en cuenta la tensión máxima de entrada al regulador solar MPPT !!! ya que si se supera se dañará el regulador. Normalmente los reguladores solares MPPT diseñados para conectar 2 paneles en serie a 60V aceptan una tensión máxima de 100V y los reguladores mppt diseñados para conectar 3 paneles en serie a 90V aceptan un máximo de 150V. EN NINGÚN CASO deben conectarse 3 paneles en serie a 90V en un regulador solar MPPT que soparta una tensión máxima de 100V ya que la tensión de los paneles solares se ve fuertemente afectada por la temperatura, a mayor temperatura menor tensión y a menor temperatura mayor tensión. Pudiendo aumentar fácilmente 4 voltios por panel solar a primera hora de la mañana o por la noche en un dia de invierno superando los 100V y dañando el regulador solar.

El seguidor de máxima potencia del regulador solar es capaz de modificar la tensión de trabajo de los paneles solares dependiendo de las condiciones de temperatura y radiación solar para situarla en el punto de trabajo que mayor producción tienen los paneles solares. Como esta tensión de trabajo de los paneles solares es independiente de la tensión de la batería, el MPPT es libre de situarla donde sea más conveniente.

 

Diferencias entre regulador solar MPPT y PWM

En los reguladores solares PWM el cálculo de la corriente de carga era simplemente la suma de la corriente de cada panel conectado en paralelo. La corriente de carga en un regulador solar MPPT se calcula dividiendo la potencia total de paneles solares dividida por la tensión de la batería. Por ejemplo, 1500Wp de paneles solares en una batería de 24V tendría una corriente de carga de 1500Wp / 24V = 62,5 amperios. Para este caso sería necesario un regulador MPPT de 60 amperios. Según la fórmula de la corriente de carga es fácil deducir que, para un mismo regulador mppt, podemos instalar el doble de paneles solares con una batería de 24v que con una batería de 12v.

En un regulador solar PWM no se puede exceder la corriente de carga máxima del regulador solar. Si la suma de corrientes de cada panel es 12 amperios no se puede utilizar un regulador solar PWM de 10 amperios. El excedente de corriente debe ser disipado en forma de calor y normalmente los radiadores de refrigeración de los reguladores PWM son pequeños y existe el riesgo de que resulten dañados. En cambio en un regulador solar MPPT es posible exceder un poco la corriente máxima de carga del regulador ya que estos reguladores pueden modificar el punto de funcionamiento de los paneles solares reduciendo la corriente de carga al valor deseado. SIempre dentro de unos límites y para los reguladores solares mppt de buena calidad.

Los reguladores solares MPPT pueden obtener hasta un 30% más de eficiencia de producción solar ya que la tensión de trabajo de los paneles solares no depende de la tensión de la batería y siempre trabajan en su punto de funcionamiento óptimo. Los reguladores solares PWM unen la tensión de funcionamiento de los paneles solares a la de la batería. Por lo tanto, la tensión de trabajo de los paneles solares dependerá de la carga de la batería, siendo mayor la tensión a mayor carga, y variando el punto de trabajo de los paneles solares sacándolo continuamente del punto óptimo de funcionamiento para las condiciones de radiación solar.

Los reguladores MPPT son bastante más caros que los reguladores PWM aunque los paneles de 60 células utilizados con los reguladores MPPT son más económicos que los paneles de 12v y 24 voltios utilizados con los reguladores PWM. Normalmente para una instalación solar con pocos paneles solares es más rentable utilizar paneles solares de 12v y 24v con reguladores PWM, para instalaciones solares de mayor potencia normalmente es más rentable utilizar paneles de 60 células con reguladores MPPT.

 

¿Cuando utilizar un regulador solar MPPT y cuando un regulador PWM?

Si ya tenemos los paneles solares la decisión es fácil, utilizaremos reguladores solares PWM con paneles solares de 12v y 36 células o paneles solares de 24v y 72 células y reguladores solares mppt con paneles solares de 60 células. Para paneles solares con otro número de células es necesario hacer cálculos de como configurarlos en combinaciones serie-paralelo y con un poco de suerte se podrá utilizar un regulador MPPT pero en la mayoría de los casos no es posible y es fácil que la mejor opción sea no utilizarlos.

Si todavía no tenemos los paneles solares tenemos varios supuestos:

Con pocos paneles solares lo más económico son los paneles solares de 12v o 24v con reguladores PWM, con muchos paneles solares normalmente lo mejor son los paneles solares de 60 células con reguladores solares MPPT:

Utilizaremos reguladores MPPT si la distancia entre paneles solares y el regulador es grande, normalmente con distancias superiores a 10 metros es mejor el uso de los reguladores mppt. Y cuanto más paneles solares tenga la instalación más conveniente es el uso de reguladores mppt.

Si queremos optimizar al máximo la producción solar es mucho mejor utilizar los paneles de 60 células con reguladores mppt.

CONSCLUSIÓN:

Para instalaciones solares pequeñas con poco consumo y pocos paneles solares, (de 1 a 3 paneles solares) donde sea más importante reducir costes que maximizar la producción solar elegiremos paneles solares de 12v o 24v con reguladores PWM.

Para instalaciones solares de media potencia con 3, 4 o 5 paneles solares deberemos comparar el coste de una opción frente a la otra y determinar si es más conveniente maximizar la producción solar frente al mayor coste. Teniendo en cuenta que la potencia de 3 paneles solares de 60 células equivalen prácticamente a 4 paneles solares de 24V y por lo tanto la estructura será más económica para laopción de paneles solares de 60 células.

Para grandes instalaciones solares con más de 5 paneles normalmente es más conveniente el uso de paneles solares de 60 células con reguladores mppt.

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