¿Qué es un regulador solar MPPT?
Un regulador solar MPPT (Maximum Power Point Tracking, seguidor punto de máxima potencia), es un convertidor electrónico de corriente corriente continua (CC) a corriente continua (CC) que optimiza el flujo eléctrico entre la matriz solar (paneles fotovoltaicos) y el banco de baterías. En pocas palabras, convierten una salida de corriente continua (CC) de mayor voltaje de los paneles solares a la tensión necesaria para cargar las baterías.
La tecnología que incorporan los reguladores solares MPPT es más compleja que la de otros tipos de regulador (como los PWM Pulse-width modulation o modulación por ancho de pulsos). Esto hace encarecer un poco su precio, pero lo compensan con una mayor eficiencia y versatilidad para instalaciones solares.
El seguimiento del punto de máxima potencia de energía es un seguimiento electrónico, generalmente digital. El regulador solar lee la salida de voltaje del panel o paneles fotovoltaicos y la compara con el voltaje de la batería. Luego se da cuenta de cuál es la mejor potencia que el panel puede suministrar para cargar la batería. Con esta información, convierte a la mejor la tensión de los paneles para obtener el máximo amperaje en la batería.
La mayoría de los reguladores solares MPPT modernos tienen una eficiencia del 93-97% en la conversión. Por lo general, se obtiene una ganancia de potencia de 20 a 45% en invierno y 10-15% en verano. La ganancia real puede variar ampliamente según el clima, la temperatura, el estado de carga de la batería y otros factores.
¿Cómo funciona un regulador solar MPPT?
Un seguidor de punto de potencia (y todos los convertidores de corriente continua (CC)), funciona cambiando la corriente continua (CC) de entrada de los paneles, en corriente alterna (CA). Este paso es realizado por un transformador (generalmente un toroide, un transformador de rosca). Luego, esta corriente alterna (CA) vuelve a ser rectificada a corriente continua (CC), con la tensión que necesite la batería. Por último, la corriente, pasa por un regulador de salida antes de ser volcada la batería.
En la mayoría de los convertidores de CC a CC, este es estrictamente un proceso electrónico; no se requiere de procesadores, excepto por alguna regulación del voltaje de salida. Por contra, los reguladores solares MPPT para paneles solares necesitan mucha más electrónica y complejidad, ya que las condiciones de luz y temperatura varían continuamente durante todo el día y el voltaje de la batería cambia.
Resumiendo, un regulador solar MPPT es un convertidor corriente continua (CC) a corriente continua (CC) de alta frecuencia.
- Primero, toma la entrada de corriente continua (CC) de los paneles solares, la cambian a corriente alterna (CA) de alta frecuencia.
- Segundo, varía la tensión de la corriente alterna (CA), para que coincida exactamente con la batería.
- Tercero, vuelve a convertir la corriente alterna (CA) a corriente continua (CC) para la batería.
Los reguladores MPPT operan a frecuencias de corriente muy altas, generalmente en el rango de 20-80 kHz. La ventaja de los circuitos de alta frecuencia es que pueden diseñarse con transformadores de muy alta eficiencia y con componentes pequeños.
Ejemplo de funcionamiento de un regulador solar MPPT
Supongamos que tenemos un panel fotovoltaico de 130W como podría ser el JWS-panel solar 130W 12v policristalino. Este panel solar tiene una potencia de 7,39A (IPm) y una tensión de 17,6v (VPm), bajo condiciones estándares de temperatura STC por sus siglas en inglés (standard Test Conditions).
7.39A x 17.6v = 130W
Ahora supongamos también que tenemos una batería baja de carga, a 12 voltios. Un regulador solar MPPT toma esos 17.6 voltios a 7.39 amperios y lo convierte de manera que lo que le llegue a la batería sean 10.8 amperios a 12 voltios. De esta manera seguimos teniendo la totalidad de los 130 vatios del panel en la salida del regulador y no perdemos potencia por el camino.
Idealmente, para una conversión de potencia del 100% obtendrías alrededor de 11.3 amperios a 11.5 voltios en la salida del regulador, pero en los procesos de carga, se tiene que alimentar a la batería con un voltaje más alto para forzar los amperios.
En el siguiente gráfico, puedes ver la curva de potencia de un panel fotovoltaico
Si miras la línea azul, verás que tiene un pico agudo en la esquina superior derecha, este representa el punto de máxima potencia. Lo que un regulador MPPT hace es «buscar» ese punto exacto, luego realiza la conversión de voltaje/corriente para cambiarlo exactamente a lo que necesita la batería. En la práctica, ese pico se mueve continuamente durante el día, con los cambios en las condiciones de luz y el clima (temperatura).
Un regulador solar MPPT rastrea el punto de máxima potencia, que será diferente de la clasificación STC (Condiciones de prueba estándar), en casi todas las ocasiones. En condiciones muy frías, un panel de 130W es capaz de generar más de 130W porque la salida de potencia aumenta a medida que baja la temperatura del panel, pero si no tienes forma de rastrear ese punto de energía, perderás ese incremento. Por otro lado, en condiciones de mucho calor, la energía disminuye, dicho de otra manera, pierde potencia a medida que aumenta la temperatura. Es por eso que obtienes menos ganancias en verano (ganancia entre 10-15% en verano frente un 20 a 45% en invierno).
Esquema de instalación con regulador MPPT
Muestra de un posible esquema de una instalación fotovoltaica con regulador solar MPPT
Al igual que los reguladores PWM, los reguladores MPPT llevan una regleta con seis orificios para conectar cables (consultar las indicaciones de cada fabricante para su identificación).
El orden a seguir para realizar las conexiones con los distintos componentes de la instalación será:
- Empezaremos por conectar la batería
- En segundo lugar el panel o los paneles fotovoltaicos
- Por último la carga
Para la desconexión del controlador de carga solar mppt lo haremos a la inversa, empezando por el panel o paneles y dejando por último la batería, para que no se quede el regulador conectado al panel sin batería.
Uso de controladores MPPT en instalaciones solares
Los controladores de carga MPPT son los más usados en instalaciones cuyo consumo energético es diario, para poder sacarle el máximo provecho a los paneles solares. Utilizaremos, también, los controladores MPPT con paneles solares de 60 células para asegurar el óptimo voltaje para la carga de baterías
A continuación puedes ver más información relacionada que te pueden ayudar:
Referencias:
Tengo un panel solar de 250 wats y me dicen que es 24 volts ,que regulador me recomiendas para cargar una batería plomo ácido de 170 ah sí es que se puede ,por lo que leí el regulador mppt tendría que lograrlo ya que el panel no sabe que es de 24 volts ?no entiendo porque dice 24 volts ,muchas gracias ,saludos muy buena su información
Hola perdón en el comentario no dije que la batería es de 12 volts 170 ah
Hola,
primero de todo, gracias por comentar.
Como bien dices, para cargar una batería de 12v con un panel de 24v necesitarás un regulador MPPT, ya que este puede bajar la tensión y ajustarla a la de la batería. Para la instalación que tienes (o quieres montar), necesitarás un regulador mínimo de 15A como el de este enlace.
Saludos y espero haberte podido ayudar
Buenas tardes.cuantos paneles de 330 W /24 V se puede conectar en un Regulador MPPT 100Ah/150V para una instalación a 24 voltios
Hola Jose,
en paralelo puedes llegar a conectar entre 6 y 7 paneles de esas características
Saludos
Hola:
Voy a comprar un «Inversor cargador 5000VA 24A MPTT 80A Voltronic» y lo quiero conectar con 6 placas de 24V 400W , que me han recomendado que las conecte en pares de 2 en serie para poder disminuir la corriente en los cables de bajada al inversor.
MI pregunta es si hago pares de serie de 2 paneles la tensión sera de 48V , ¿ el inversor es de 24V aceptara que bajen 48V de los paneles solares???
Gracias
Hola Francisco,
si conectas 2 placas de 24v en serie tendrás 48v cómo bien dices. Entiendo que el inversor que dices que has comprado lleva un regulador MPPT incorporado, luego las placas las conectarás en el regulador. Este tipo de reguladores se caracterizan por cambiar los valores de los voltajes y ajustan el de entrada (placas solares), al de salida (inversor o batería). En algún lugar de la ficha técnica tiene que poner este dato, el de voltaje máximo que admite, sobre el regulador. Además si te han recomendado que lo hagas así, y siempre que esta recomendación venga del vendedor, es que es posible realizar estas conexiones.
Saludos y espero haberte podido ayudar
Hola, gracias x el articulo.
Yo querría saber si es buena iidea ponerme 2 placas 230w/24v en serie con un inversor 3000w/24v híbrido q incluye un regulador mppt con 2 baterias de gel de 125A/100.. mi duda sobretodo es con las baterias, si son poca cosa para todo lo demas…
Gracias de antemano!
Hola,
gracias por comentar.
lo de poner dos placas de 24v conectadas en serie con un inversor de 24v hay algo que no está bien, si conectas así las placas sumarás voltajes con lo que obtendrás 48v, estate segura que el inversor híbrido con el regulador te pueda bajar el voltaje para ajustarlo al de las baterías (que supongo que las conectarás para obtener 24v). Si no es así, conéctalas en paralelo para sumar potencias y mantener los 24v.
En cuanto a las baterías, depende de lo que vayas a conectar en ellas y de cuando se vaya a producir un mayor consumo
Saludos y espero haberte podido ayudar
Se me olvidó decir q el regulador mppt es de 60A, siendo asi, sigue siendo mejor colocar las placas en paralelo? Tenia entendido q en serie era mas eficiente…
Y mi consumo será bastante reducido; luz, nevera, cargar movil…
Gracias!!
Se podrían conectar solo un panel y línea de alumbrado sin conectar baterías al circuito?
Buenas tardes que controlador de carga me recomienda para 2 paneles solares de 330 w que las pondré en paralelo teniendo en cuánte que el voltaje del panel es de 37.8 v me parece y 8.70 Amper algo así me marca los datos técnicos no tengo los datos exactos a la mano pero es más o menos así, gracias.
Hola,
mínimo vas a necesitar un controlador de 20A, pero para no ir tan justo le pondría uno de 30A como este: EPEVER® 30A MPPT Controlador de Carga Solar
Saludos