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¿Cómo funcionan los reguladores de carga solares PWM y MPPT?

Funcionamiento_regulador_solarEn toda instalación fotovoltaica aislada existen dos tipos de reguladores de carga solares: los reguladores PWM y los reguladores MPPT. Ambos se encargan de lo mismo, controlar el flujo de energía entre el campo fotovoltaico y las baterías [como se comentó en este otro post], pero difieren en la tensión de funcionamiento y por tanto en las aplicaciones en las que deben ser usados, como veremos más adelante.

¿Cómo funciona un regulador PWM?

Un regulador PWM (Modulación por anchura de pulsos) sólo dispone en su interior de un Diodo, por tanto los paneles solares funcionan a la misma tensión que las baterías solares. La energía a un lado y al otro del regulador es la misma, con los valores de tensión y corriente iguales también.
Esto hace que los módulos no trabajen en su punto de máxima potencia, sino en el que impone la batería según su estado de carga, produciendo una pérdida de potencia, que puede llegar hasta el 25-30%.

El regulador PWM es capaz de llenar por completo la batería gracias a que introduce la carga de forma gradual, a pulsos de tensión, en la fase de flotación, fase de llenado último de la batería. Así, la corriente se va introduciendo poco a poco hasta que la batería se llena de manera óptima y estable.

¿Cómo funciona un regulador MPPT?

Un regulador MPPT o maximizador solar dispone, además del diodo de protección, de un convertidor de tensión CC-CC  y de un seguidor del punto de máxima potencia. Esto le permite dos cosas:

  • El convertidor de tensión CC-CC (de alta tensión en el campo fotovoltaico a baja tensión en las baterías) permite trabajar a tensiones diferentes en el campo fotovoltaico y en las baterías.
  • El seguidor del punto de máxima potencia (MPPT por sus siglas en inglés) adapta la tensión de funcionamiento en el campo fotovoltaico a la que proporcione la máxima potencia.

Por tanto, en un regulador MPPT la energía que entra y sale del regulador es la misma, al igual que en los reguladores PWM, pero la tensión y la corriente son diferentes a un lado y a otro. Con ello se consigue aumentar la tensión del panel solar y aumentar la producción solar en hasta un 30% respecto a los reguladores solares PWM, aunque también son más caros los reguladores solares MPPT.

Al poder trabajar a tensiones más elevadas en el campo fotovoltaico, se reducen las pérdidas energéticas ocasionadas con bajas tensiones (como las pérdidas son proporcionales a la corriente, a menor corriente, menores pérdidas), haciendo que los reguladores MPPT sean especialmente indicados para potencias fotovoltaicas elevadas, dónde se busque generar el máximo de energía.

En  resumen, ambos reguladores, por su forma de trabajar, funcionan con paneles solares diferentes y sirven para instalaciones diferentes.

En cuanto a cuál elegir, en instalaciones ya existentes, el panel solar instalado va a determinar el regulador a utilizar. Mientras que, en nuevas instalaciones aisladas, el regulador solar se puede elegir libremente en función de los objetivos de la instalación. [en breve publicaremos un post sobre cómo elegir].

No dudes en contactarnos para ayudarte a elegir.

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Acerca de Noe Carpio

Estudié Ingeniería Industrial para conocer las tecnologías del sistema productivo actual que mueven el crecimiento. Y descubrí los impactos que se ocasionan sobre la biosfera así como los límites biofísicos. Ahora en Monsolar, veo la oportunidad de contribuir a un mundo de las personas más próspero y sostenible.

8 Comentarios

  1. Toni Mas

    Hola,me gustaría saber porqué algunos reguladores solares PWM,no controlan el nivel descarga de las baterías,
    ya que no llevan salida al inversor de corriente puesto que la toma directamente de la misma, haber si me podéis contestar,
    gracias por adelantado.

    • ivan camilo

      Para medir el estado de carga de una batería de manera precisa se requiere de medir el nivel actual del electrolito de la misma, esa manera es engorrosa y costosa de hacer. Para conocer el nivel se realiza una medida indirecta mediante la tensión y temperatura de la batería, muchos PWM no cuentan con sensores de temperatura así que el control de carga sólo lo hacen con la tensión en los bornes de la batería y esa medida no siempre es precisa para determinar el nivel de carga de la misma.

      En otro orden de ideas, los inversores cuentan con mecanismos de protección para desconectarse ante una sobredescarga de la batería. Supongo que muchos fabricantes de PWM dejan esa labor en manos del inversor.

  2. jose antonio

    Hola. Si yo dispongo de dos placas solares policristalinas de 24v y 140w cada una y las conecto en paralelo, es decir sigo manteniendo 24v y la batería de 12v, qué regulador necesitaría, me valdría con un PWM o necesitaría un MPPT. MUCHAS GRACIAS

    • Raül Carbonell

      Hola Jose Antonio,
      Las placas solares de 24V y 140W que dices que Vmp tienen? y que Imp?. *Me parece muy poca potencia 140W para una placa solar de 24V…
      Si tienen un Vmp: 30 voltios como tienen las placas solares de 24v y 72 células. Si las conectas con un regulador solar PWM a las baterías de 12v harías que las placas funcionaran a unos 12V aproximadamente cuando el punto de máxima potencia de funcionamiento de las placas es cercano a 30V. Por lo que el rendimiento de las placas bajaría muchísimo.
      Es conveniente utilizar un regulador solar MPPT.
      Saludos

  3. angelo Contreras

    Felicitaciones amigo muy buena la pagina, desde Chile Coquimbo saludos.

    • Jorge Insa

      Gracias amigo!

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