Con una corriente de carga máxima de 15 amperios, por ejemplo 3 paneles conectados en paralelo con una corriente en el punto de máxima potencia de 5 amperios cada uno como máximo. O 2 paneles en paralelo con corrientes de trabajo de 7,5 amperios cada uno como máximo.
La tensión de funcionamiento no importa para el cálculo del paso de corriente, ya que haremos coincidir la tensión nominal de la batería con la del panel instalando paneles de 12 voltios para baterías a 12 voltios y paneles de 24 voltios con baterías de 24 voltios (conexiones de 2 paneles de 12 voltios en serie es equivalente a 1 panel de 24 voltios).
¿Como funciona un regulador PWM?
Un regulador PWM funciona básicamente como un puente de diodos, dejando pasar la corriente solamente en sentido hacia la batería y cortando la inyección cuando la batería está completamente cargada.
Este tipo de reguladores no pueden variar la tensión de funcionamiento de un panel, por lo tanto solo pueden ser utilizados con paneles de 36 céluas (12V) y paneles de 72 células (24vV). Para paneles de 60 células hay que utilizar reguladores MPPT
¿Qué paneles puedo utilizar con estos reguladores?
Solamente se pueden utilizar paneles de 36 células (12 voltios) y paneles de 72 células (24 voltios). Para paneles de 60 células es necesario el uso de reguladores MPPT .De esta forma, la tensión de trabajo del panel será suficiente para realizar la carga completa de la batería. Los paneles 36 células trabajan a 18v en su punto de máxima potencia para cargar las baterías de 12v hasta los 14,4v (tensión de absorción). Paneles de 72 células trabajan a unos 37v para cargar las baterías de 24v hasta los 28,8v (tensión de absorción). Los paneles de 60 células trabajan a una tensión de unos 31v en su punto de máxima potencia por lo que no pueden cargar baterías de 24v hasta los 28,8V para cargarlas al 100%.
El papel del regulador
Es importante utilizar reguladores de carga para cargar las baterías. Los reguladores se encargan de cortar la inyección de corriente a la batería cuando esta ha alcanzado la tensión de carga máxima. Sin el regulador la batería podría ser sobrecargada produciendo daños irreversibles e incluso la explosión en baterías selladas.
Otra misión del regulador es evitar el paso de corriente desde la batería hacia los paneles evitando que se descargue la batería. Durante la noche, la tensión de la batería es mayor que la tensión en los paneles por falta de irradiación, sin un mecanismo que bloquee el paso de esta corriente inversa, la batería se descargaría poco a poco.
En caso de tener consumos de corriente continua como iluminación, bombas de presión, etc una misión importantísima del regulador de carga es la desconexión de la batería para protegerla de sobredescargas o descargas profundas que dañarían la batería.
Así pues, recuerda que los consumos de corriente continua deben ser conectados a la salida de consumo del regulador solar y nunca directamente a la batería. El límite de corriente de consumo lo marcará la corriente máxima permitida por el regulador.
Valores de voltaje de la batería
Lo que conocemos como una batería de 12 voltios, es una batería de 12 voltios nominales. Esto quiere decir que utilizamos la tensión de 12 voltios como referencia, pero pocas veces la tensión de la batería se encuentra en los 12 voltios exactos.
De forma genérica, podemos decir que una batería de 12 voltios se encuentra cargada a unos 13,7 voltios y totalmente descargada a unos 11,5 voltios. (valores aproximados). Dependiendo del tipo de la batería, AGM, GEL, plomo-ácido abierta, etc los valores de tensión varían considerablemente.
A día de hoy existen 2 formas para conocer el estado de carga de una batería:
Midiendo la tensión.- Es el método más económico pero también el menos fiable. Si medidos la tensión entre bornes de una batería que está en "reposo" ( sin entrada ni salida de corriente) y nos da un valor por ejemplo de 13 voltios. Y posteriormente medimos la misma batería pero mientras está entregando corriente a una carga (sale corriente) veremos como el valor de tensión medido es inferior. Y si la medimos mientras está entrando corriente a la batería el valor será superior.
Esto hecho es debido a las variaciones de la resistencia interna de la batería y que puede llegar a suponer grandes cambios en la tensión para corrientes elevadas.
Algoritmos de carga.- En este método además de medir la tensión entre bornes de la batería, se lleva un contaje de amperios cargados y amperios consumidos. Por lo tanto no es susceptible a las variaciones bruscas de tensión producidas por la corriente de paso. Cada fabricante tiene un algoritmo de carga que ha ido mejorando con el tiempo.
La familia Solarix de Steca solamente utiliza el primer método.
Etapas de carga de una batería
Para la carga correcta de una batería se recomineda que el cargador tenga como mínimo 3 etapas de carga.
Por ejemplo, para una batería estacionaria de plomo-ácido abierta los valores de tensión en las distintas etapas de carga serían los siguientes:
Bulk.- (carga en bruto).- En esta primera etapa, el regulador permite el paso del máximo de corriente disponible hacia la batería hasta alcanzar el valor de tensión de absorción alrededor de los 14,4 voltios, y que supone el 80% - 90% de la capacidad de la batería
Absorción.- Durante esta fase, se mantiene la tensión alcanzada en la fase bulk durante un periodo de tiempo que puede variar desde unos pocos minutos hasta las 2 horas (dependiendo del regulador). La corriente de carga se reduce poco a poco hasta el 10% de la corriente máxima.
Flotación.- Al entrar en esta fase se considera que la batería está totalmente cargada. La tensión se reduce en torno a los 13,7 voltios y se mantiene un pequeña corriente de carga para compensar la autodescarga de la batería.
Cuando se consume energía de la batería empieza de nuevo el ciclo y se considera que la batería ha tenido un ciclo de carga y descarga. La profundidad del mismo dependerá de la tensión mínima alcanzada durante la descarga.
IMPORTANTE A la hora de instalar el regulador
Conectar siempre primero la batería y luego los paneles. Para desconectar, desconectar siempre primero los paneles y luego las baterías.
Los reguladores se pueden dañar si están conectados a los paneles y no a la batería.
Para calcular el regulador PWM necesario en una instalación
Tan solo tenemos que calcular la corriente de carga de los paneles. Independientemente de la tensión de la instalación 12 o 24 voltios, la corriente de carga será la suma de las corrientes individuales de los paneles conectados en paralelo.
Sistema 12 voltios, con baterías y paneles de 12 voltios (36 células) y 7 amperios (aprox.)
1 panel = 7 amperios; necesario regulador superior a 7 amperios.
2 paneles = 14 amperios; necesario regulador superior a 14 amperios.
etc
Sistema 24 voltios, con baterías y paneles de 24 voltios (72 células) y 5 amperios (aprox.)
1 panel = 5 amperios; necesario regulador superior a 5 amperios.
2 paneles = 10 amperios; necesario regulador superior a 10 amperios.
etc
*Nota: 2 paneles de 12 voltios en serie son equivalentes a un panel de 24 voltios.
