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Calculo de regulador solar PWM necesario

PASO 1. Corriente de carga de una placa solar

Para poder calcular el regulador solar PWM necesario para una instalación de placas solares debemos conocer 2 características de las placas solares.

  • El número de células solares de las placas solares. Los reguladores PWM solo se pueden utilizar con placas solares de 12V y 36 células y placas solares de 24V y 72 células.
  • La corriente en el punto de funcionamiento de máxima potencia de la placa solar. (Imp). Se puede consultar en la ficha de características técnicas del fabricante.

En caso de no disponer de las fichas técnicas del fabricante tenemos 2 opciones:características técnicas

1.-Mirar la etiqueta que lleva cada placa solar al dorso, junto a la caja de conexiones de los cables donde podemos consultar todas las características técnicas de la placa.

2.-Calcular la corriente Imp estimada. Las placas solares de 12V con 36 células tienen una tensión de funcionamiento a máxima potencia de unos Vmp: 18V aprox. por lo tanto podemos dividir la potencia de la placa solar entre 18 para calcular de forma aproximada la corriente Imp de la placa.

Como podemos ver con las siguientes placas solares de 12V con valores reales, el cálculo es muy aproximado.

  • Potencia: 140W; Vmp: 17,6V; Corriente Imp: 7,95A. –> El cálculo daría 7,7A
  • Potencia: 150W; Vmp: 18,2V; Corriente Imp: 8,25A. –> El cálculo daría 8,3A

Para las placas solares de 24V el valor de Vmp es 36V aprox. A continuación podemos ver algunos ejemplos reales:

  • Potencia: 190W; Vmp: 36,0V; Corriente Imp: 5,28A. –> El cálculo daría 5,28A
  • Potencia: 210W; Vmp: 37,3V; Corriente Imp: 5,64A. –> El cálculo daría 5,8A
  • Potencia: 310W; Vmp: 36,9V; Corriente Imp: 8,41A. –> El cálculo daría 8,61A

*Si tus placas solares tienen Vmp: 30V son placas solares de 60 células. Deberás utilizar Reguladores solares MPPT

PASO 2. Cálculo de corriente de carga del conjunto de placas solares

Una vez conocemos la corriente a máxima potencia Imp de una placa solar, debemos ver la configuración de conexiones del conjunto de las placas teniendo en cuenta que:

  • Placas solares conectadas en serie –> Sumamos tensión Vmp y la Imp se mantiene igual para el conjunto.
  • Placas solares conectadas en paralelo –> Sumamos la corriente Imp y la Vmp se mantiene igual para el conjunto.
Conexión placas solares SERIEConexión placas solares PARALELOConexión SERIE-PARALELO

Por lo tanto calcularemos:

La Vmp del conjunto multiplicando la Vmp de una placa solar por el número de placas conectadas en serie

  • 2 placas de 12V con Vmp:18V e Imp:8A. Conectadas en serie dan un conjunto de Vmp: 36V  (2 x 18V) e Imp: 8A

La Imp del conjunto multiplicando la Imp de una placa solar por el número de placas solares (o cadenas) conectadas en paralelo.

  • 2 placas de 12V con Vmp:18V e Imp:8A. Conectadas en paralelo dan un conjunto de Vmp: 18V e Imp: 16A (2 x 8A)
  • 2 placas de 24V con Vmp:36V e Imp:5A. Conectadas en paralelo dan un conjunto de Vmp: 36V e Imp: 10A (2 x 5A)

Si tenemos un generador fotovoltaico serie-paralelo de 2 cadenas en paralelo de 2 placas de 12V en serie

  • 2 placas de 12V conectadas en serie. Multiplicamos la tensión de una placa por el número de placas en serie, Vmp: 18V x 2 = 36V
  • Como tenemos 2 cadenas en paralelo. Multiplicamos la corriente de la cadena por el número de cadenas, Imp: 8A x 2 = 16A
  • Por lo tanto el conjunto tiene: Vmp: 36V e Imp: 16A

Si tenemos un generador fotovoltaico serie-paralelo formado por 3 cadenas en paralelo de 2 placas solares de 12V en serie

  • 2 placas de 12V en serie. Multiplicamos la tensión de una placa por en número de placas en serie Vmp: 18V x 2 = 36V
  • 3 cadenas en paralelo. Multiplicamos la corriente de la cadena por el número de cadenas, Imp: 8A x 3 = 24A
  • El conjunto solar tiene: Vmp: 36V e Imp: 24A

PASO 3. Selección del regulador PWM necesarioCalculo de regulador solar PWM

En el nombre del regulador solar, en la ficha técnica de características y en la mayoría de reguladores solares impresa en la carcasa, podemos consultar la corriente máxima de carga admitida por el regulador solar. Esta corriente no debe ser nunca superada por la corriente procedente de las placas solares.

Si en nuestro cálculo la Imp del conjunto es de 18A elegiremos un regulador solar PWM de 20A pero si la Imp calculada es 21A elegiremos un regulador solar PWM superior a esa corriente, en este caso uno de 30A.

Ver Reguladores solares PWM

Importante:

  • Con reguladores PWM la tensión de trabajo del campo fotovoltaico debe coincidir con la de la batería. Utilizaremos placas solares de 12V para cargar baterías de 12V. Placas solares de 24V para cargar baterías de 24V. Configuraciones de 2 placas solares de 12V en serie para formar una placa de 24V para cargar baterías de 24V.
  • No utilizar los reguladores PWM con placas solares de 60 células solares.
  • Los reguladores PWM se dice que son bitensión, es decir que pueden funcionar tanto a 12V como a 24V. Este hecho es debido a que lo único importante para el regulador solar es la corriente de carga. 5A de carga a 12V son 60W y 5A de carga a 24V son 120W, pero para el regulador solar PWM no importa saber la potencia, solamente la corriente de carga.
  • La corriente de carga nunca debe superar la máxima permitida por el regulador solar PWM
  • No conectar en serie placas solares con distinto número de células solares

 Tienes dudas? deja un comentario y te las resolvemos.

Acerca de Jorge Insa

Soy un apasionado de la tecnología y la naturaleza, si juntas las 2 descubres todo un mundo de posibilidades con las energías renovables. Y como todos tenemos que trabajar, yo lo hago siguiendo una idea bien clara, la sostenibilidad del planeta. Mis esfuerzos están dirigidos a promover, divulgar y concienciar a la gente en el uso de energías alternativas por un futuro sostenible.

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