Controlador de carga solar: qué es, qué hace y qué tipos existen

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Un controlador de carga solar, también conocido como regulador de carga solar, es uno de los componentes clave de un sistema de paneles solares aislado o fuera de la red, que necesitan baterías para almacenar el excedente de energía solar.

¿Qué es un controlador de carga solar?

Un controlador de carga solar es un dispositivo de un sistema de paneles solares con batería. Básicamente, es un cargador de batería solar conectado entre los paneles solares y la batería. Su trabajo principal es actuar como un regulador de voltaje o corriente eléctrica que ingresa al banco de baterías desde un panel solar, para evitar que las baterías se sobrecarguen.

¿Qué hace un controlador de carga solar?

Un controlador de carga solar administra la energía eléctrica que ingresa al banco de baterías solares desde el panel solar. De forma particular, un regulador de potencia puede hacer tres funciones:

 Evita que las baterías se sobrecarguen o sobredescarguen

Una vez que la batería de tu inversor solar está completamente cargada, no puede almacenar más energía entrante. Un controlador de carga solar monitorea los niveles de corriente y voltaje, e interrumpe el flujo de corriente cuando la batería alcanza cierto voltaje para evitar la sobrecarga.

En el caso contrario, cuando la carga desciende por debajo de cierto porcentaje, el regulador solar interrumpe la conexión con la red de consumo para evitar que se descargue por debajo de la profundidad de descarga marcada en el diseño de la instalación.

 Bloquea la corriente inversa durante la noche

Las baterías de los inversores solares pueden transferir pequeñas cantidades de electricidad a los módulos solares. Esto puede agotar la batería y dañar todo el sistema de paneles solares. Un controlador de carga solar no permite esto y protege tu sistema fotovoltaico.

 Previene las sobretensiones en la batería

Si los paneles solares no reciben energía solar, las baterías pueden producir sobretensiones. Un regulador de carga protege a las baterías de estos aumentos de voltaje que podrían dañarlas.

Sin un controlador de carga solar en los sistemas solares fuera de la red, las baterías terminarían saturadas y no podrían mantenerse al día con los cambios en la energía que provienen de los paneles solares.

¿Cuándo se necesita un regulador de carga solar?

En la mayoría de los casos, necesitarás algún tipo de controlador de carga solar para cargar un banco de baterías de manera segura.

Si estás utilizando un módulo solar para una carga de mantenimiento de baja corriente, esto se puede hacer de manera segura sin un controlador de carga solar, siempre que la salida del panel solar sea menor al 1% de la capacidad de la batería.

Un factor importante para decidir si necesitas o no un regulador de carga solar es:

  • Si tienes una batería de almacenamiento instalada con tu sistema de autoconsumo conectado a la red, no necesitas un controlador de carga. Por lo general, el inversor solar hará el trabajo de mantener la salud de tu batería. Los reguladores de voltaje son mejores para uso fuera de la red.

El regulador de voltaje con batería es un sistema que puede mantener automáticamente el voltaje constante, mientras se cargan las baterías. Estos cargadores tienen un regulador de voltaje que garantiza el paso de un voltaje específico.

¿Qué tipos de reguladores de carga existen?

Existen dos tipos de reguladores de carga solar, cada tipo tiene su propio propósito:

 Controlador de carga solar PWM

Un tipo de regulador de voltaje es el controlador de carga PWM (Seguimiento del punto de máxima potencia) que conecta el panel solar directamente con un banco de baterías. Mientras la batería se carga, el voltaje de la batería aumenta, lo que lleva a un aumento en el voltaje del panel solar que está cargando la batería.

Estos tipos de reguladores de voltaje son una buena opción de bajo costo para sistemas fotovoltaicos pequeños de 12 V, cuando se usan uno o dos paneles solares para aplicaciones simples como iluminación solar y cosas básicas como cargadores de teléfono/USB.

Solo puede usar paneles solares que estén hechos para funcionar con el voltaje de la batería y el controlador solar.

Desventajas de los controladores de carga solar PWM

  • Son menos eficientes que los controladores solares MPPT
  • Generan menos salida de energía y, por lo tanto, admiten menos capacidad en amperios
  • No se pueden optimizar por diferencias de voltaje y no hay optimización de carga
  • No se pueden usar para sistemas más grandes y en situaciones donde la salida del panel solar es sustancialmente mayor que el voltaje de la batería.

 Controlador de carga solar MPPT

Otro tipo de regulador de voltaje son los controladores de carga MPPT (Seguimiento del punto de máxima potencia) son más sofisticados que los controladores de carga PWM. Los controladores de carga MPPT funcionan midiendo el voltaje de entrada VMP (voltaje de máxima potencia) del panel solar y luego convierten el voltaje fotovoltaico para que coincida con el voltaje de la batería.

Estos tipos de reguladores deben usarse en todos los sistemas de mayor potencia que usan dos o más paneles solares, o siempre que el voltaje del panel (VMP) sea de 8 V o más que el voltaje de la batería.

Desventajas de los reguladores de carga solar MPPT

  • Son dos o tres veces más caros en comparación con los controladores de carga solar PWM
  • Son de mayor tamaño y, por lo tanto, más difícil de manejar
  • Ofrecen una vida útil más corta debido a más componentes electrónicos y más estrés térmico.

La principal diferencia entre los dos tipos de reguladores es que el controlador MPPT permite hasta un 30% más de potencia que el controlador PWM y se puede usar para voltajes más altos. Si bien los controladores MPPT son más eficientes desde el punto de vista energético (hasta un 98%), son significativamente más caros en comparación con los controladores PWM.

¿Cómo calcular qué regulador solar necesito?

Si te preguntas cómo elegir un regulador de voltaje para una instalación fotovoltaica fuera de la red, pero no sabes cuál elegir, te damos una guía para encontrar el regulador solar más adecuado.

Toma en cuenta que la elección de tu controlador de carga solar debe ser en función del número de paneles solares de tu sistema fotovoltaico y los requisitos de voltaje del banco de baterías que necesites cargar.

Qué regulador solar necesitas según la cantidad de paneles solares y el voltaje de tu batería solar:
Número de paneles solares y baterías Tipos de reguladores
Paneles de 36 celdas y baterías de 12V MPPT
Paneles de 48 celdas y baterías de 12V/24V MPPT
Paneles de 54 celdas y baterías de 12V/24V MPPT
Paneles de 72 celdas y baterías de 12V/24V MPPT
Paneles de 114 celdas y baterías de 48V MPPT
Paneles de 30 celdas y baterías de 12V PWM
Paneles de 60 celdas y baterías de 24V PWM
Paneles de 120 celdas y baterías de 48V PWM

¿Cuánto cuesta un controlador de carga solar?

El precio de un controlador de carga solar puede variar según las características y el tipo de regulador. En general, los controladores de carga MPPT son más caros que los controladores PWM debido a su mayor eficiencia de carga.

En términos generales, los costos de un controlador de carga son

  • El costo de un controlador de carga MPPT va de los $550 pesos hasta los $2,300 pesos
  • El precio de un controlador de carga PWM, va de los $220 a los $260 pesos.

Los controladores MPPT pueden alcanzar hasta un 20% más de eficiencia y los controladores de carga solar PWM son más versátiles y más fáciles de instalar, pero su menor eficiencia generalmente significa precios más bajos.

Preguntas frecuentes

¿Dónde comprar un regulador de carga solar?

Puedes comprar un regulador de carga solar en estas tiendas:

  • Steren
  • RadioShack
  • Koblenz
  • Walmart
  • Coppel
  • Amazon México
  • Linio MX

¿Qué hace el regulador de carga solar?

Un controlador de carga solar actúa como un regulador de voltaje o corriente eléctrica que ingresa al banco de baterías desde un panel solar, para evitar que las baterías se sobrecarguen.

¿Cómo calcular un controlador de carga solar?

Para calcular el controlador de carga solar que necesitas considera el número de paneles solares de tu instalación solar así como el voltaje del banco de baterías.

¿Cuándo se necesita un regulador de carga?

En la mayoría de los casos, necesitará algún tipo de regulador de carga para cargar un paquete de baterías de manera segura. Esto evita la sobrecarga y la reducción de la vida útil de la batería del sistema solar.