Regulador de carga solar [Qué es y para qué sirve]

¿Qué es un Regulador de carga solar?

El regulador de carga solar es el dispositivo electrónico que controla que no haya una sobrecarga en las baterías de las instalaciones fotovoltaicas. 

Además, el regulador mantiene la carga de las baterías cuando estas no están en uso (para evitar la autodescarga) y las protege de voltajes excesivos.  

Dentro de las instalaciones, los reguladores se ubican entre los módulos fotovoltaicos y las baterías. Desde ahí regulan el flujo de energía solar entre ambos equipos. Sin embargo, muchos inversores ya tienen incorporados a su sistema el regulador de carga solar.

Los reguladores son necesarios en instalaciones aisladas y de autoconsumo que tienen baterías. Una instalación conectada a la red no necesita un regulador de carga solar porque no tiene acumuladores.

¿Cómo funciona un regulador de carga solar?

El funcionamiento del regulador depende de la etapa de carga de la batería y del tipo de regulador. 

Es decir, el mecanismo de trabajo de un regulador de carga solar varía en función de si la batería está totalmente descargada, descargada de forma parcial o con carga completa y de sí se trata de un regulador capaz de usar toda la energía del panel solar.

Ahora vamos a ver el desempeño de acuerdo a la carga de la batería. Luego nos enfocaremos en el trabajo del regulador según el aprovechamiento de potencia.

Etapa bulk

Es la primera fase de carga de una batería, que va desde la descarga hasta un valor de carga de 80-90 %. Para lograrlo, el acumulador requiere de un primer impulso y se le da a través de una corriente elevada: toda la energía producida por el campo fotovoltaico está destinada a la carga de la batería.

Etapa de absorción

Es el momento en el que el regulador entra en funciones, ya que permite terminar el proceso (llevar la carga al 100 %) sin sobrecargar la batería. Para lograrlo, disminuye la corriente de carga, manteniendo la tensión de absorción.

Si el regulador no hiciera su trabajo, es como si siempre se estuviera en etapa bulk y la corriente elevada, cuando no se requiere, termina por dañar la batería.

Etapa de flotación

Es la última fase de la carga: la batería ha alcanzado el 100 %. En este momento la tarea del regulador es mantener la carga del sistema de acumulación. Para ello, suministra a la batería una intensidad muy baja para compensar la autodescarga y así garantizar que sigan al máximo de su capacidad.

Tipos de reguladores de carga solar

Existen 2 tipos de reguladores de carga: los reguladores PWM (Modulación por anchura de pulsos) y los reguladores MPPT (Seguidor del Punto de Máxima Potencia).

Si bien ambos se encargan de controlar el flujo de energía entre el campo fotovoltaico y las baterías, se diferencian por el aprovechamiento de potencia que pueden hacer de los paneles solares.

Reguladores PWM

Sirven para regular la carga de los acumuladores de energía en la que los paneles solares y las baterías funcionan con los mismos valores de tensión y corriente.

Esto implica que el proceso de carga se hace en función de las necesidades de la batería (si es de descarga profunda o no) y no de las capacidades de los módulos fotovoltaicos. Al trabajar de esta manera hay pérdidas de potencia de hasta el 25-30 %.

El regulador PWM llena la batería de forma gradual, como si esta estuviese siempre en etapa de flotación. Por eso solo se recomiendan en instalaciones fotovoltaicas de baja potencia.

Reguladores MPPT

A diferencia de los PWM, estos reguladores pueden trabajar con tensiones diferentes. Por eso son capaces de aprovechar el máximo rendimiento del panel solar, ya que pueden tomar toda su potencia y convertirla.

Este tipo de reguladores transforman la corriente continua de alta tensión del panel solar en corriente continua de baja tensión según la capacidad de la batería. Esto permite, además, reducir las pérdidas energéticas.

¿Cuánto cuesta un regulador de carga solar?

Por el tipo de tecnología, el precio de los reguladores MPPT son más costosos que los reguladores PWM. Además de esta característica, debes tener en cuenta que la marca del fabricante y de la potencia a abastecer.

Preguntas frecuentes sobre regulador de carga solar

¿Por qué es necesario un regulador de carga solar en instalaciones con baterías?

Al momento de dimensionar las instalaciones fotovoltaicas, las previsiones de suministro de energía se hacen en función de las peores condiciones de radiación solar (aquellas en las que hay la menor intensidad luminosa). Por eso se toman como valores de referencia los meses de invierno. 

Durante el verano, la energía aportada por los módulos fotovoltaicos puede llegar a ser casi el doble de los cálculos estimados. Por eso es imprescindible el regulador entre los paneles y las baterías, para no tener un exceso de carga ni de corriente.

¿Cuál es mejor regulador: PWM o MPPT?

Esto depende de las características y necesidades de tu instalación fotovoltaica. 

Los reguladores PWM son ideales para instalaciones con un máximo de 3 a 4 paneles solares (entre 12 V y 24 V) y con baja demanda de consumo eléctrico. De hecho, algunas placas solares solo admiten reguladores PWM.

Los reguladores MPPT están diseñados para trabajar con placas de 60 células solares, con un voltaje en torno a los 30 V.

¿Cómo alargar la vida útil de un regulador de carga solar?

Como usuario doméstico, puedes:

• Mantener la limpieza del dispositivo según lo que indica el manual de uso.
• Comprobar que no haya algún elemento que impida la adecuada ventilación del regulador.
• Verificar que el cableado esté en buenas condiciones: que no haya sido afectado por animales ni que se haya degradado.