Untitled - EnerNaval

BLUE SOLAR 12/24
Reguladores de carga
• Reguladores PWM para una o dos baterías
• Excepcional relación calidad-precio
• Gran abanico de protecciones
Características
Blue Solar 12/24, 5A a 12 ó 24V
- Controlador PWM (modulación por ancho de pulsos)
de bajo coste
- Sensor de temperatura interno
- Carga de las baterías de tres etapas (inicial,
absorción y flotación)
- Protegido contra sobrecorriente
- Protegido contra cortocircuitos
- Protegido contra la conexión inversa de los paneles
solares y/o de la batería
- Desconexión de la salida de carga por baja tensión
Blue Solar DUO 12/24-20, 20A a 12 ó 24V
- Controlador PWM
- Carga dos baterías distintas a la vez. Por ejemplo,
la batería de arranque y la batería auxiliar de un
barco o caravana
- Ratio de corriente de carga programable
(configuración de fábrica: igual corriente a ambas
baterías)
- Ajustes de tensión de carga para tres tipos de
batería (Gel, AGM e inundadas)
- Sensor de temperatura interna y sensor remoto de
temperatura opcional
- Protegido contra sobrecorriente
Batería
principal
Reguladores
2
- Protegido contra cortocircuitos
- Protegido contra la conexión inversa de los paneles
solares y/o de la batería
Blue Solar 12/24-10 con temporizador
- Pirheliómetro PWM (controlador de la luz solar
directa)
- Dos temporizadores para un funcionamiento desde
el crepúsculo hasta el amanecer o para limitar el
tiempo de funcionamiento después del crepúsculo
y antes del amanecer
- Pantalla con siete segmentos para visualizar los
ajustes de temporizador y analizar las condiciones
de error
- Indicador del estado de la batería con alarma de
sobredescarga
- Sensor de temperatura interna
- Carga de las baterías de tres etapas (inicial,
absorción y flotación)
- Protegido contra sobrecorriente y cortocircuitos
- Protegido contra la polaridad inversa de los paneles
solares y/o de la batería
- Anulador de desconexión de carga por baja tensión
Batería
auxiliar
BlueSolar 12/24-5
Blue Solar
12V
24V
BlueSolar DUO 12/24-20
12V
BlueSolar 12/24 tempor .
12V
24V
24V
REGULADOR SOLAR
Voltaje de la batería
12/24V autoselección (2)
12/24V autoselección (2)
12/24V autoselección (2)
Corriente de carga nominal
5A
20A
10A
Rastreo MPPT
No
No
No
Salida a segunda batería
No
Sí
No
Sí (carga máx. 10A)
-
Sí (carga máx. 10A)
28/55V (1)
28/55V (1)
28/55V (1)
6mA
4mA
5mA
Desconexión de carga automática
Máximo voltaje solar
Autoconsumo
Ajustes por defecto
Carga en absorción
(1)
14,4V
28,8V
14,4V
28,8V
14,4V
28,8V
Carga en flotación
(1)
13,7V
27,4V
13,7V
27,4V
13,7V
14,8V
27,4V
29,6V
Carga en ecualización
Desconexión sobrecarga
-
-
-
-
-
-
Recuperación sobrecarga
-
11,1V
22,2V
12,6V
25,2V
Desconex. carga bajo voltaje
11,1V
22,2V
-
Reconex. carga bajo voltaje
12,6V
25,2V
-
-
CARCASA Y MEDIO AMBIENTE
Sensor temp. batería
Temperatura compensación
Temperatura de trabajo
Sí, sensor interno
-30mV/ºC
-60mV/ºC
Sí, sensor interno
Sí, sensor remoto
-60mV/ºC
-30mV/ºC
-60mV/ºC
-30mV/ºC
-35ºC a +55ºC (carga completa)
-35ºC a +55ºC (carga completa)
-35ºC a +55ºC (carga completa)
Convección natural
Convección natural
Convección natural
Máx. 95%
Máx. 95%
Máx. 95%
IP20
IP20
IP20
6mm 2 / AWG10
6mm 2 / AWG10
8mm 2 / AWG8
Refrigeración
Humedad (sin condensación)
Grado de protección
Tamaño terminales
Peso
Dimensiones (alxanxpr)
Montaje
160 grs
180 grs
150 grs
70x133x34mm
76x153x37mm
65x140x45mm
Vertical en pared interior
Vertical en pared interior
Vertical en pared interior
NORMAS
Seguridad
EMC
EN 60335-1
EN 61000-6-1, EN61000-6-3
(1) Blue Solar DUO 12/24-20, otras configuraciones posibles (ver manual)
(2) Para 12V utilizar paneles solares de 36 celdas. Para 24V utilizar paneles solares de 72 celdas
Pantalla remota para
BlueSolar Duo 12/24-20
BlueSolar 12/24V con temporizador
Reguladores
3
BLUE SOLAR PRO
Reguladores de carga
• Reguladores PWM
• Totalmente programable
• Gran abanico de protecciones
Características
Programabe
Opciones de tiempo día/noche
La serie BlueSolar PWM-Pro viene configurada para
ser usada.
Además, permite una programación total con la
ayuda de su panel remoto (no incluido).
Consultar el manual de panel remoto para más
detalle
Características
- Función de control de la iluminación, totalmente
programable con el panel remoto
- Carga de las baterías en tres etapas (bulk,
absorción y flotación), totalmente programable con
el panel remoto
- Función de monitor de batería integrado (se
necesita el panel de control remoto para mostrar el
estado de carga)
- Salida de carga con desconexión por bajo voltaje
y control manual (programación por defecto)
- Sensor de temperatura externa opcional
- Salida de carga protegida contro sobrecarga y
cortocircuito
- Protegido contra la conexión inversa de los paneles
solares y/o de la batería
Reguladores
4
BlueSolar PWM-Pro
12/24-5
12/24-10
12/24-20
12/24-30
REGULADOR SOLAR
12/24V con detección automática del voltaje del sistema
Voltaje de la batería
Corriente nominal de carga
5A
10A
20A
Desconexión carga automática
30A
Sí
28V / 55V (1)
Máximo voltaje solar
Autoconsumo
<10mA
Salida de carga
Protección
Control manual + Desconexión por bajo voltaje
Polaridad inversa de la batería (fusible), Cortocircuito en salida, Sobrecalentamiento
Sensor temperatura batería
Opcional (referencia SCC940100100)
-30mV/ºC resp. -60mV/ºC (si el sensor de temperatura está instalado)
Compensación temperatura
Panel remoto
Opcional (referencia SCC900300000)
Toma de tierra
Positivo común
-20 a +50ºC
Rango temperatura funcionam.
máx. 98%
Humedad (no condensada)
Protecciones
a,b,c,d
CONFIGURACIÓN POR DEFECTO
(1)
14,4V / 28,8V
Carga en absorción
Carga en flotación
13,8V / 27,6V
Carga en ecualización
14,6V / 29,2V
Desconexión carga bajo voltaje
11,1V / 22,2V
Reconexión carga bajo voltaje
12,6V / 25,2V
NORMAS
Seguridad
IEC 62109-1
EN 61000-6-1, EN 61000-6-3, ISO 7637-2
Emisión
CAJA
Terminales
4mm 2
4mm 2
0,13Kg
0,13Kg
0,3Kg
0,5Kg
138x70x37mm
138x70x37mm
160x82x48mm
200x100x57mm
Grado de protección
Peso
Dimensiones (alxanxpr)
10mm 2
10mm 2
IP30
(1) Para 12V utilizar paneles solares de 36 celdas. Para 24V utilizar paneles solares de 72 celdas
DISPLAY PANEL REMOTO
Reguladores
5
BLUE SOLAR MPPT
75/15 y 100/15
• Componentes electrónicos protegidos frente a
agresiones medioambientales
• Ajuste automático a 12 ó 24V (modelo 75/15)
• Gran abanico de protecciones
Características
Seguimiento ultrarrápido del Punto de Máxima
Potencia (MPPT)
Especialmente con cielos nubosos, cuando la
intensidad de la luz cambia continuamente, un
controlador MPPT ultrarrápido mejorará la recogida
de energía hasta en un 30%, en comparación
con los controladores de carga PWM, y hasta en un
10% en comparación con controladores MPPT
más lentos.
Salida de carga
Se puede evitar que la batería se descargue en
exceso conectando todas las cargas a la salida de
carga. Esta salida desconectará la carga cuando la
batería se haya descargado hasta llegar a una
tensión preestablecida.
También se puede optar por establecer un algoritmo
de gestión inteligente de la batería: ver
BatteryLife.
La salida de carga es a prueba de cortocircuitos.
Algunas cargas (especialmente los inversores)
pueden conectarse directamente a la batería, y el
Reguladores
6
control remoto del inversor a la salida de carga.
Puede que se necesite un cable de interfaz especial;
por favor, consulte el manual.
BatteryLife: gestión inteligente de la batería
Cuando un controlador de carga solar no es capaz
de recargar la batería a plena capacidad en un día,
el ciclo de la batería cambia continuamente entre
los estados "parcialmente cargada" y "final de
descarga". Este modo de funcionamiento (sin recarga
completa periódica) destruirá una batería de plomoácido en semanas o meses.
El algoritmo BatteryLife controlará el estado de carga
de la batería y, si fuese necesario, incrementará
día a día el nivel de desconexión de la carga (esto
es, desconectará la carga antes) hasta que la
energía solar recogida sea suficiente como para
recargar la batería hasta casi el 100%. A partir de
ese punto, el nivel de desconexión de la carga se
modulará de forma que se alcance una recarga de
cerca del 100% alrededor de una vez a la semana.
Regulador solar
MPPT 100/15
MPPT 75/15
MPPT
SCC010015000R
Referencia
SCC010015200R
12/24V autoselección
Voltaje de la batería
15A
Corriente de carga nominal
Potencia máxima PV, 12V 1a,b)
200W (rango MPPT de 15 a 70V resp. 95V)
Potencia máxima PV, 24V 1a,b)
400W (rango MPPT de 30 a 70V resp. 95V)
Desconexión auto. de carga
Voltaje máx PV en circuito abierto
Sí, máxima carga 15A
75V
100V
98%
Eficiencia Pico
10mA
Autoconsumo
Voltaje carga absorción
14,4V / 28,8V
Voltaje carga flotación
Algoritmo de carga
Compensación de temperatura
13,8V / 27,6V
Adaptativo multietapa
-16mV / ºC resp. -32mV / ºC
Corriente carga continua/pico
15A / 50A
Desconexión carga bajo voltaje
11,1V / 22,2V o 11,8V / 23,6V o algoritmo vida batería
Reconexión carga bajo voltaje
13,1V / 26,2V o 14V / 28V o algoritmo vida batería
Protección
Polaridad inversa bat. (fusible), cortocircuito salida, sobrecalentam.
Temper. operación / Humedad
-30 a +60ºC (potencia nom. total hasta 40ºC) / 100% sin condensac.
CAJA
Azul (RAL 5012)
Color
6mm 2 / AWG10
Terminales conexión
IP65 (componentes electrónicos), IP22 (area conexión)
Grado de protección
0,5Kg
Peso
Dimensiones (alxanxpr)
100x113x40mm
Puerto de comunicación
VE.Direct
1a)Si se conecta más potencia PV, el regulador limitará su entrada de potencia a 200W resp. 400W
1b) El voltaje PV debe exceder Vbat + 5V para que el regulador se ponga en marcha.
El mínimo voltaje PV es Vbat + 1V
I
Iac
Imp
Seguidor de punto de máxima potencia MPPT
Pmáx
V
Pmáx
Vmp Vdc
V
Curva superior:
Corriente de salida (I) de un panel solar en función
el voltaje de salida (V).
El punto de máxima potencia (MPPT) es el punto
Pmáx de la curva donde el producto IxV alcanza
su pico.
Curva inferior:
Potencia de salida P=IxV en función del voltaje
de salida.
Cuando se usa un regulador PWM (no MPPT) la
salida de voltaje del panel solar será casi igual al
voltaje de la batería y será inferior al Vmp.
Reguladores
7
Controlador de carga BlueSolar MPPT 100/30
www.victronenergy.com
Corriente de carga hasta 30 A y tensión FV hasta 100 V
El controlador de carga BlueSolar 100/30-MPPT puede cargar una batería de tensión
nominal inferior a partir de unas placas FV de tensión nominal superior.
El controlador ajustará automáticamente la tensión nominal de la batería a 12 ó 24V.
Seguimiento ultrarrápido del punto de máxima potencia (MPPT, por sus siglas en inglés).
Especialmente con cielos nubosos, cuando la intensidad de la luz cambia continuamente, un
controlador MPPT ultrarrápido mejorará la recogida de energía hasta en un 30%, en comparación
con los controladores de carga PWM, y hasta en un 10% en comparación con controladores MPPT
más lentos.
Detección Avanzada del Punto de Máxima Potencia en caso de nubosidad parcial
En casos de nubosidad parcial, pueden darse dos o más puntos de máxima potencia (MPP) en la
curva de tensión de carga.
Los MPPT convencionales tienden a seleccionar un MPP local, que pudiera no ser el MPP óptimo.
El innovador algoritmo de BlueSolar maximizará siempre la recogida de energía seleccionando el
MPP óptimo.
Excepcional eficiencia de conversión
Sin ventilador. La eficiencia máxima excede el 98%. Corriente de salida completa hasta los 40°C
(104°F).
Algoritmo de carga flexible
Ocho algoritmos preprogramados, seleccionables mediante interruptor giratorio (ver manual
para más información)
Controlador de carga solar
MPPT 100/30
Amplia protección electrónica
Protección de sobretemperatura y reducción de potencia en caso de alta temperatura.
Protección de cortocircuito y polaridad inversa en los paneles FV.
Protección de corriente inversa FV.
Controlador de carga BlueSolar
Tensión de la batería
Corriente máxima de salida
MPPT 100/30
Selección automática: 12/24 V
30 A
Potencia FV máxima, 12V 1a,b)
440 W (rango MPPT, 15 V a 80 V)
Potencia FV máxima, 24V 1a,b)
880 W (rango MPPT, 30 V a 80 V)
Tensión máxima del circuito abierto FV
Eficacia máxima
Autoconsumo
100 V
98 %
10 mA
Tensión de carga de "absorción"
Valores predeterminados: 14,4 V/28,8 V
Tensión de carga de "flotación"
Valores predeterminados: 13,8 V/27,6 V
Algoritmo de carga
Compensación de temperatura
Protección
variable multietapas
-16 mV / °C, -32 mV / °C resp.
Polaridad inversa de la batería (fusible)
Cortocircuito de salida
Sobretemperatura
-30 a +60°C (potencia nominal completa hasta los 40°C)
Seguimiento del punto de potencia
máxima
Temperatura de trabajo
Curva superior:
Puerto de comunicación de datos
Corriente de salida (I) de un panel solar como
función de tensión de salida (V).
El punto de máxima potencia (MPP) es el punto
Pmax de la curva en el que el producto de I x V
alcanza su pico.
Color
Azul (RAL 5012)
Terminales de conexión
13 mm² / AWG6
Curva inferior:
Peso
Humedad
Potencia de salida P = I x V como función de
tensión de salida.
Si se utiliza un controlador PWM (no MPPT) la
tensión de salida del panel solar será casi igual a
la tensión de la batería, e inferior a Vmp.
Reguladores
8
Tipo de protección
95 %, sin condensación
VE.Direct
Consulte el libro blanco sobre comunicación de datos en nuestro sitio web
CARCASA
IP43 (componentes electrónicos), IP22 (área de conexión)
1,25 kg
Dimensiones (al x an x p)
130 x 186 x 70 mm
1a) Si hubiese más potencia FV conectada, el controlador limitará la potencia de entrada a 440W o 700W, resp.
1b) La tensión FV debe exceder en 5V la Vbat (tensión de la batería) para que arranque el controlador.
Una vez arrancado, la tensión FV mínima será de Vbat + 1V.
Controlador de carga BlueSolar MPPT 75/50 y 100/50
www.victronenergy.com
Corriente de carga hasta 50 A y tensión FV hasta 75 V ó 100 V, respectivamente
Los controladores de carga BlueSolar podrán cargar una batería de tensión nominal inferior a
partir de unas placas FV de tensión nominal superior.
Los controladores ajustarán automáticamente la tensión nominal de la batería a 12 ó 24 V.
Seguimiento ultrarrápido del punto de máxima potencia (MPPT, por sus siglas en inglés).
Especialmente con cielos nubosos, cuando la intensidad de la luz cambia continuamente, un
controlador MPPT ultrarrápido mejorará la recogida de energía hasta en un 30%, en comparación
con los controladores de carga PWM, y hasta en un 10% en comparación con controladores MPPT
más lentos.
Detección Avanzada del Punto de Máxima Potencia en caso de nubosidad parcial
En casos de nubosidad parcial, pueden darse dos o más puntos de máxima potencia (MPP) en la
curva de tensión de carga.
Los MPPT convencionales tienden a seleccionar un MPP local, que pudiera no ser el MPP óptimo.
El innovador algoritmo de BlueSolar maximizará siempre la recogida de energía seleccionando el
MPP óptimo.
Excepcional eficiencia de conversión
Sin ventilador. La eficiencia máxima excede el 98%. Corriente de salida completa hasta los 40 °C
(104 °F).
Algoritmo de carga flexible
Ocho algoritmos preprogramados, seleccionables mediante interruptor giratorio (ver manual
para más información)
Amplia protección electrónica
Protección de sobretemperatura y reducción de potencia en caso de alta temperatura.
Protección de cortocircuito y polaridad inversa en los paneles FV.
Protección de corriente inversa FV.
Controlador de carga solar
MPPT 75/50
Sensor de temperatura interna
Compensa las tensiones de carga de absorción y flotación en función de la temperatura.
Controlador de carga
BlueSolar
MPPT 75/50
Tensión de la batería
Selección automática:12/24 V
Corriente de carga nominal
700 W (rango MPPT 15 V y 70 V respectivamente, 95 V)
Potencia FV máxima, 24 V 1 a,b)
Tensión máxima del circuito
abierto FV
Eficacia máxima
1400 W (rango MPPT 30 V y 70 V respectivamente, 95 V)
75 V
100 V
98 %
10 mA
Tensión de carga de "absorción"
Valores predeterminados: 14,4 V/28,8 V
Tensión de carga de "flotación"
Valores predeterminados: 13,8 V/27,6 V
Algoritmo de carga
Compensación de temperatura
Protección
Temperatura de trabajo
Humedad
Puerto de comunicación de datos
Curva superior:
Corriente de salida (I) de un panel solar como
función de tensión de salida (V).
El punto de máxima potencia (MPP) es el punto
Pmax de la curva en el que el producto de I x V
alcanza su pico.
50 A
Potencia FV máxima, 12 V 1 a,b)
Autoconsumo
Seguimiento del punto de potencia
máxima
MPPT 100/50
variable multietapas
-16 mV / °C y -32 mV / °C respectivamente
Polaridad inversa de la batería (fusible)
Polaridad inversa FV
Cortocircuito de salida
Sobretemperatura
-30 a +60°C (potencia nominal completa hasta los 40°C)
95 %, sin condensación
VE.Direct
Consulte el libro blanco sobre comunicación de datos en nuestro
sitio web
CARCASA
Color
Azul (RAL 5012)
Terminales de conexión
13 mm² / AWG6
Tipo de protección
IP43 (componentes electrónicos), IP22 (área de conexión)
Curva inferior:
Peso
Potencia de salida P = I x V como función de
tensión de salida.
Si se utiliza un controlador PWM (no MPPT) la
tensión de salida del panel solar será casi igual a
la tensión de la batería, e inferior a Vmp.
Dimensiones (al x an x p)
130 x 186 x 70 mm
1a) Si hubiese más potencia FV conectada, el controlador limitará la potencia de entrada a 700 W o
1400 W, resp.
1b) La tensión FV debe exceder en 5V la Vbat (tensión de la batería) para que arranque el controlador.
Una vez arrancado, la tensión FV mínima será de Vbat + 1V.
1,25 kg
Reguladores
9
Controlador de carga BlueSolar MPPT 150/35
Corriente de carga hasta 35 A y tensión FV hasta 150 V
Los controladores de carga BlueSolar podrán cargar una batería de tensión nominal inferior a
partir de unas placas FV de tensión nominal superior.
El controlador ajustará automáticamente la tensión nominal de la batería a 12, 24 ó 48 V.
(se necesita una herramienta de software para seleccionar 36 V)
Seguimiento ultrarrápido del punto de máxima potencia (MPPT, por sus siglas en inglés).
Especialmente con cielos nubosos, cuando la intensidad de la luz cambia continuamente, un
controlador MPPT ultrarrápido mejorará la recogida de energía hasta en un 30%, en comparación
con los controladores de carga PWM, y hasta en un 10% en comparación con controladores MPPT
más lentos.
Detección Avanzada del Punto de Máxima Potencia en caso de nubosidad parcial
En casos de nubosidad parcial, pueden darse dos o más puntos de máxima potencia (MPP) en la
curva de tensión de carga.
Los MPPT convencionales tienden a seleccionar un MPP local, que pudiera no ser el MPP óptimo.
El innovador algoritmo de BlueSolar maximizará siempre la recogida de energía seleccionando el
MPP óptimo.
Excepcional eficiencia de conversión
Sin ventilador. La eficiencia máxima excede el 98%. Corriente de salida completa hasta los 40°C
(104°F).
Algoritmo de carga flexible
Ocho algoritmos preprogramados, seleccionables mediante interruptor giratorio (ver manual
para más información)
Amplia protección electrónica
Protección de sobretemperatura y reducción de potencia en caso de alta temperatura.
Protección de cortocircuito y polaridad inversa en los paneles FV.
Protección de corriente inversa FV.
Controlador de carga solar
MPPT 150/35
Sensor de temperatura interna
Compensa las tensiones de carga de absorción y flotación en función de la temperatura.
Controlador de carga BlueSolar
Tensión de la batería
Corriente de carga nominal
Potencia FV máxima, 12 V 1a,b)
Tensión máxima del circuito abierto FV
Eficacia máxima
Autoconsumo
Tensión de carga de "flotación"
Valores predeterminados: 13,8 / 27,6 / 41,4 / 55,2 V
Protección
Temperatura de trabajo
Corriente de salida (I) de un panel solar como función
de tensión de salida (V).
El punto de máxima potencia (MPP) es el punto Pmax
de la curva en el que el producto de I x V alcanza su
pico.
Humedad
Puerto de comunicación de datos
Color
Curva inferior:
Potencia de salida P = I x V como función de tensión de
salida.
Si se utiliza un controlador PWM (no MPPT) la tensión
de salida del panel solar será casi igual a la tensión de
la batería, e inferior a Vmp.
0,01 mA
Valores predeterminados: 14,4 / 28,8 / 43,2 / 57,6 V
Compensación de temperatura
Curva superior:
12 V: 500 W /24 V: 1000 W /36 V: 1500 W /48 V: 2000 W
150 V máximo absoluto en las condiciones más frías
145 V en arranque y funcionando al máximo
98 %
Tensión de carga de "absorción"
Algoritmo de carga
Seguimiento del punto de potencia máxima
MPPT 150/35
12 / 24 / 36 / 48 V Selección Automática
(se necesita una herramienta de software para
seleccionar 36 V)
35 A
Terminales de conexión
Tipo de protección
Peso
Dimensiones (al x an x p)
variable multietapas
-16 mV / °C, -32 mV / °C resp.
Polaridad inversa de la batería (fusible)
Polaridad inversa FV - Cortocircuito de salida
Sobretemperatura
-30 a +60°C (potencia nominal completa hasta los 40°C)
95 %, sin condensación
VE.Direct
Consulte el libro blanco sobre comunicación de datos en
nuestro sitio web
CARCASA
Azul (RAL 5012)
13 mm² / AWG6
IP43 (componentes electrónicos), IP22 (área de
conexión)
1,25 kg
130 x 186 x 70 mm
1a) Si hubiese más potencia FV conectada, el controlador limitará la potencia de entrada a 700 W o 1400 W, resp.
1b) La tensión FV debe exceder en 5V la Vbat (tensión de la batería) para que arranque el controlador.
Una vez arrancado, la tensión FV mínima será de Vbat + 1V.
Reguladores
10
Controlador de carga MPPT 150/70 y 150/85
Tensión FV hasta 150 V
Los controladores BlueSolar MPPT 150/70- y 150/85 podrán cargar una batería de tensión nominal inferior a partir de
unas placas FV de tensión nominal superior.
El controlador ajustará automáticamente la tensión nominal de la batería a 12, 24, 36, ó 48 V.
Seguimiento ultrarrápido del Punto de Máxima Potencia (MPPT, por sus siglas en inglés).
Especialmente con cielos nubosos, cuando la intensidad de la luz cambia continuamente, un controlador MPPT
ultrarrápido mejorará la recogida de energía hasta en un 30%, en comparación con los controladores de carga PWM,
y hasta en un 10% en comparación con controladores MPPT más lentos.
Detección Avanzada del Punto de Máxima Potencia en caso de nubosidad parcial
En casos de nubosidad parcial, pueden darse dos o más puntos de máxima potencia (MPP) en la curva de tensión de
carga.
Los MPPT convencionales tienden a seleccionar un MPP local que puede no ser el MPP óptimo.
El innovador algoritmo del BlueSolar maximizará siempre la recogida de energía seleccionando en el MPP óptimo.
Excepcional eficiencia de conversión
La eficiencia máxima excede el 98%. Corriente de salida completa hasta los 40 °C (104 °F).
Algoritmo de carga flexible
Varios algoritmos preprogramados. Un algoritmo programable.
Ecualización manual o automática.
Sensor de temperatura de la batería. Sonda de tensión de la batería opcional.
Controladores de carga solar
MPPT 150/70 y 150/85
Relé auxiliar programable
Para disparar una alarma o arrancar el generador
Amplia protección electrónica
Protección de sobretemperatura y reducción de potencia en caso de alta temperatura.
Protección de cortocircuito y polaridad inversa en los paneles FV.
Protección de corriente inversa.
Controlador de carga BlueSolar
MPPT 150/70
Tensión nominal de la batería
Corriente de carga nominal
Potencia máxima de entrada de los paneles
solares 1)
MPPT 150/85
12 / 24 / 36 / 48 V Selección Automática
70A @ 40 °C (104 °F)
85A @ 40 °C (104 °F)
12 V: 1000 W /24 V: 2000 W /36V: 3000 W /48V: 4000 W
12 V: 1200 W /24 V: 2400 W /36 V: 3600 W /48 V: 4850 W
150 V máximo absoluto en las condiciones más frías
145 V en arranque y funcionando al máximo
Tensión máxima del circuito abierto FV
Tensión mínima FV
Tensión de la batería más 7 V para arranque
Consumo en espera
Tensión de la batería más 2 V operativos
12 V: 0,55 W /24 V: 0,75 W /36 V: 0,90 W /48 V: 1,00 W
Eficacia a plena carga
12 V: 95 % / 24 V: 96,5 % / 36 V: 97 % / 48 V: 97,5 %
Carga de absorción
14,4 / 28,8 / 43,2 / 57,6 V
Carga de flotación
13,7 / 27,4 / 41,1 / 54,8 V
Carga de ecualización
15,0 / 30,0 / 45 / 60 V
Sensor de temperatura remoto de la batería
Ajuste de la compensación de temperatura
por defecto
Interruptor on/off remoto
Relé programable
Puerto de comunicaciones
Funcionamiento en paralelo
Temperatura de trabajo
Refrigeración
Sí
-2,7 mV/°C por celda de batería de 2 V
No
DPST
Sí
Capacidad nominal CA 240 V CA/4 A
Capacidad nominal CC: 4 A hasta 35 V CC, 1 A hasta 60 V CC
VE.Can: dos conectores RJ45 en paralelo, protocolo NMEA2000
Sí, a través de VE.Can Máx. 25 unidades en paralelo
-40 °C a 60 °C con reducción de corriente de salida por encima de 40 °C
Convección natural
asistida por ventilador silencioso
Humedad (sin condensación)
Tamaño de los terminales
Material y color
Max. 95 %
35 mm² / AWG2
Aluminio, azul RAL 5012
Clase de protección
IP20
Peso
Dimensiones (al x an x p)
Montaje
4,2 kg
350 x 160 x 135 mm
Montaje vertical de pared
Seguridad
EMC
solo interiores
EN60335-1
EN61000-6-1, EN61000-6-3
1) Si se conectara más potencia solar, el controlador limitará la potencia de entrada al máximo estipulado
Reguladores
11
EasySolar 12 V y 24 V: la solución de energía solar todo en uno
Solución de energía solar todo en uno
El EasySolar combina un controlador de carga solar MPPT, un inversor/cargador y un distribuidor
CA en un solo dispositivo. El producto se instala fácilmente, con un mínimo de cableado.
El controlador de carga solar: BlueSolar MPPT 100/50
Se pueden conectar hasta tres cadenas de paneles FV con tres series de conectores FV, MC4 (PVST01).
El inversor/cargador: MultiPlus Compact 12/1600/70 ó 24/1600/40
El controlador de carga MPPT y el inversor/cargador MultiPlus Compact comparten los cables de
batería CC (incluidos). Las baterías pueden cargarse con energía solar (BlueSolar MPPT) y/o con
electricidad CA (inversor/cargador) de la red o de un generador.
Distribuidor CA
El distribuidor CA consiste de un RCD (30 mA/16 A) y cuatro salidas CA protegidas por dos
disyuntores de 10 A y dos de 16 A.
Una de las salidas de 16 A está controlada por la entrada CA: sólo se activará cuando haya CA
disponible.
PowerAssist
Nuestra exclusiva tecnología PowerAssist protege la alimentación de la red o del generador de
una sobrecarga añadiendo potencia adicional del inversor cuando se necesite.
Software exclusivo para aplicaciones solares
Hay varios programas informáticos (Assistentes) disponibles que ayudan a configurar el sistema
para aplicaciones tanto autónomas como conectadas a la red. Consulte
http://www.victronenergy.nl/support-and-downloads/software/
VE.Direct
MPPT 100|50
Reguladores
12
EasySolar
EasySolar 12/1600/70
EasySolar 24/1600/40
Inversor/cargador
Conmutador de transferencia
16 A
INVERSOR
Rango de tensión de entrada
9,5 – 17 V
19 – 33 V
Salida "reforzada" de CA 0
16 A
Tensión de salida: 230 V CA ± 2%
Frecuencia: 50 Hz ± 0,1% (1)
Salida AC-1, 2, 3
Potencia cont. de salida a 25 ºC (3)
1600 VA / 1300 W
Potencia cont. de salida a 40 ºC
1200 W
Pico de potencia
3000 W
Eficacia máxima
92%
94%
Consumo en vacío
8W
10 W
2W
3W
Consumo en vacío en modo búsqueda
CARGADOR
Rango de tensión de entrada: 187-265 V CA
Frecuencia de entrada: 45 – 65 Hz
Factor de potencia: 1
Entrada CA
Tensión de carga de "absorción"
14,4 / 28,8 V
Tensión de carga de "flotación"
13,8 / 27,6 V
Modo almacenamiento
13,2 / 26,4 V
Corriente de carga de la batería auxiliar (4)
70 A
40 A
Corriente de carga de la batería de arranque (A)
4
Sensor de temperatura de la batería
sí
Relé programable (5)
sí
Protección (2)
a-g
Controlador de carga solar
Corriente máxima de salida
50 A
Potencia FV máxima, 6a,b)
700 W
Tensión máxima del circuito abierto FV
100 V
1400 W
100 V
Eficacia máxima
98 %
Autoconsumo
10 mA
Tensión de carga de "absorción", por defecto
14,4 V
Tensión de carga de "flotación", por defecto
13,8 V
28,8 V
27,6 V
Algoritmo de carga
variable multietapas
Compensación de temperatura
-16 mV / °C, -32 mV / °C resp.
Protección
a-g
CARACTERÍSTICAS COMUNES
Rango de temp. de funcionamiento
-20 a +50 °C (refrigerado por ventilador)
Humedad (sin condensación):
máx. 95 %
CARCASA
Material y color
aluminio (azul RAL 5012)
Tipo de protección
IP 21
Conexión de la batería
Conexión FV
Cables de batería de 1,5 metros
Tres juegos de conectores FV, MC4 (PV-ST01).
Conexión 230 V CA
Conector G-ST18i
Peso
15 kg
Dimensiones (al x an x p)
745 x 214 x 110 mm
ESTÁNDARES
Seguridad
EN 60335-1, EN 60335-2-29, EN 62109
Emisiones/Normativas
EN55014-1, EN 55014-2, EN 61000-3-3
Directiva de automoción
1) Puede ajustarse a 60 Hz y a 240V
2) Protección
a. Cortocircuito de salida
b. Sobrecarga
c. Tensión de la batería demasiado alta
d. Tensión de la batería demasiado baja
h. Temperatura demasiado alta
f. 230 V CA en la salida del inversor
g. Ondulación de la tensión de entrada demasiado alta
2004/104/EC
3) Carga no lineal, factor de cresta 3:1
4) A 25 °C ambiente
5) Relé programable configurable como alarma general, subtensión CC o
señal de arranque para el generador
6a) Si hubiese más potencia FV conectada, el controlador limitará la
potencia de entrada a 700 W o 1400 W, resp.
6b) La tensión FV debe exceder en 5V la Vbat (tensión de la batería) para
que arranque el controlador.
Una vez arrancado, la tensión FV mínima será de Vbat + 1 V.
Reguladores
13
Which solar charge controller: PWM or MPPT?
{2VÏSFHVMBEPSEFDBSHBFTDPHFS: PWM o MPPT?
tronenergy.com
1. Introducción
Los reguladores de carga PWM y MPPT son ambos ampliamente utilizados para cargar las
baterías con energía solar.
El regulador PWM es, en esencia, un interruptor que conecta los paneles solares a la
batería. El resultado es que la tensión de dichos paneles descenderá a valores cercanos de
la tensión de la batería.
El regulador MPPT es más sofisticado (y más caro): ajusta su voltaje de entrada para
conseguir la máxima potencia del panel solar y luego transformar esta energía para
suministrar un voltaje variable requerido por la batería, así como para la carga. Por tanto,
básicamente se desacoplan los voltajes del panel y de la batería de modo que no puede
haber, por ejemplo, una batería de 12 voltios en un lado del regulador de carga MPPT y los
paneles conectados en serie para producir 36 voltios en el otro.
Se acepta generalmente que MPPT superará PWM en climas templados-fríos mientras que
ambos reguladores mostrarán aproximadamente el mismo rendimiento en un clima tropicalsubtropical.
En este documento se analiza en detalle el efecto de la temperatura, y se muestra una
comparación de rendimiento cuantitativo entre las dos topologías de regulador.
2. La curva de intensidad-voltaje y la de potencia-voltaje de un panel solar
Los ejemplos de las siguientes páginas están basados en paneles solares
monocristalinos de 36 células de media 100 W con las siguientes especificaciones:
Panel 100W
Células 36
Pm
Vm
Im
Voc
Isc
100 W
18 V
5,56 A
21,6 V
6,12 A
Coef. Temp. PM
Coef. Temp. VM
Coef. Temp. IM
Coef. Temp. Voc
Coef. Temp. Isc
γ
ε
δ
β
α
-0,45 %/ºC
-0,47 %/ºC
0,02 %/ºC
-0,35 %/ºC
0,05 %/ºC
Tabla 1: Especificaciones del panel solar usado en los ejemplos que siguen
La curva de intensidad de voltaje del panel se muestra en la figura 1
Fig 1: Curva de intensidad-voltaje de un panel solar de 100 W / 36 células
Reguladores
14
Standard Test Conditions (STC): temperatura de la célula: 25°C, irradiación: 1000 W/m², AM: 1,5
De esta curva básica, la curva de potencia-voltaje puede derivarse confrontando P = V x I
contra V. El resultado es la curva azul de la siguiente figura 2.
Fig 2: Curva intensidad-voltaje (marrón) y
curva potencia-voltaje (azul, P = V x I)
Fig. 3: La superficie del rectángulo azul es
proporcional a la del producto Pm = Vm x Im
Obviamente, la potencia obtenida desde el panel es cero cuando está cortocircuitado (0 x
Isc = 0) o cuando no se percibe intensidad desde el panel (Voc x 0 = 0).
Entre estos dos puntos de referencia cero de energía, el producto P = V x I alcanza un
máximo: el Punto de Máxima Potencia (Pm = Vm x Im).
La importancia del punto de máxima potencia se puede visualizar de la siguiente manera:
El producto Vm x Im es proporcional a la superficie del rectángulo mostrado en la figura 3.
Pm se alcanza cuando la superficie de este rectángulo está en su zona más elevada. Las
figuras 4 y 5 muestran dos resultados menos óptimos obtenidos cuando la energía se
obtiene a un voltaje que es demasiado bajo o demasiado alto.
Fig 4: Obtención de menos potencia:
el voltaje es demasiado bajo
Fig 5: Obtención de menos potencia:
el voltaje es demasiado alto
La potencia máxima de un panel solar W 100 es, por definición, 100 W en STC (temperatura
de célula: 25 ° C, irradiación: 1.000 W / m², AM: 1 ,5).
Como puede parecer a partir de la figura 3, en el caso de un panel de100 W / 36 células
cristalinas, el voltaje correspondiente al punto de máxima potencia es Vm = 18 V y la
intensidad es Im = 5,56 A. Por lo tanto, 18 V x 5, 56 A = 100 W.
Reguladores
15
Conclusión:
Con el fin de obtener el máximo rendimiento de un panel solar, un regulador de carga
debe ser capaz de elegir el punto óptimo de intensidad versus voltaje de la curva
intensidad-voltaje: el punto de máxima potencia. Un regulador MPPT hace justo eso.
El voltaje de entrada de un regulador PWM es, en principio, igual a la tensión de la
batería conectada a su salida (más pérdidas de tensión en cableado y controlador). El
panel, por tanto, no se usa en su punto de máxima potencia, en la mayoría de los
casos.
3. El regulador de carga MPPT
Como se muestra en la figura 6, la tensión Vm correspondiente al punto de máxima potencia
se puede encontrar al trazar una línea vertical a través de la parte superior de la curva de
potencia-voltaje y la intensidad Im se encuentra dibujando una línea horizontal a través de la
intersección de la línea Vm y la curva intensidad-voltaje. Estos valores deben ser iguales a los
valores indicados en la tabla 1.
En este ejemplo Pm = 100 W, Vm = 18 V y Im = 5,56 A.
Con su microprocesador y un sofisticado software, el regulador MPPT detectará el Punto de
Máxima Potencia Pm y, en nuestro ejemplo, ajustará el voltaje de salida del panel solar en Vm
= 18 V y sacará Im = 5,56 A del panel.
¿Qué pasa después?
El regulador de carga MPPT es un regulador DC/DC que puede transformar la potencia de una
tensión superior a potencia de voltaje menor. La cantidad de potencia no cambia (con
excepción de una pequeña pérdida en el proceso de transformación). Por lo tanto, si la tensión
de salida es menor que la tensión de entrada, la intensidad de salida será mayor que la
intensidad de entrada, de modo que el producto P = V x I permanece constante.
Al cargar una batería en Vbat = 13 V, la intensidad de salida será, pues,
Ibat = 100 W / 13 V = 7,7 A.
Del mismo modo, un transformador de alterna puede suministrar una carga de 4,4 A a 23 Vca (4,4 x 23 =
100 W) y, por tanto, consumir 0,44 A de la red de 230 V (230 x 0,44 = 100 W).
Red 230V (230 x 0,44 = 100 W)
Fig 6: regulador MPPT, representación gráfica de la conversión DC/DC
Pm = Vm x Im = 18 V x 5,6 A = 100 W, y
PBAT = Vbat x Ibat = 13 V x 7,7 A = 100 W
Reguladores
16
4. El regulador de carga PWM
Fig 7: Regulador de carga PWM
En este caso, la tensión de carga impuesta sobre el panel solar se puede encontrar al
trazar una línea vertical en el punto igual a Vbat más 0,5 V. Estos 0,5 V adicionales
representan la pérdida de tensión en el cableado y el regulador. La intersección de esta
línea con la curva intensidad-voltaje muestra la intensidad IPWM = Ibat.
Un regulador PWM no es un convertidor de DC a DC. El regulador PWM es un interruptor
que conecta el panel solar a la batería. Cuando este interruptor está cerrado, el panel y la
batería estarán casi a la misma tensión. Suponiendo una batería descargada, la tensión de
carga inicial será de alrededor de 13 V, y suponiendo una pérdida de tensión de 0,5 V por
el cableado y el regulador, el panel estará a Vpwm = 13,5 V. La tensión aumentará
lentamente con el aumento de estado de carga de la batería. Cuando se alcanza la tensión
de absorción, el regulador PWM empezará a desconectar y volver a conectar el panel para
prevenir una sobrecarga (de ahí el nombre: regulador “Pulse Width Modulated”).
La Figura 7 muestra que en nuestro ejemplo, con Vbat = 13 V y Vpwm = Vbat +0,5 V = 13,5
V, la potencia obtenida desde el panel es Vpwm x IPWM = 13,5 V x 6 A = 81 W, que es un
19% menos que los 100 W obtenidos con el regulador MPPT.
Claramente, a 25 °C un regulador MPPT es preferible a un regulador PWM.
La temperatura, sin embargo, tiene un fuerte efecto sobre la tensión de salida del panel
solar. Este efecto se discute en la siguiente sección.
Reguladores
17
5. El efecto de la temperatura
5.1 El efecto de la temperatura es demasiado grande como para no considerarlo
Cuando un panel se calienta debido a la luz solar, tanto la tensión en circuito abierto como
la tensión del punto de máxima potencia se vuelven más bajos. La intensidad sin embargo
permanece prácticamente constante. En otras palabras: la curva intensidad-voltaje se
mueve hacia la izquierda con el aumento de la temperatura tal y como se muestra en la
figura 8.
Fig 8: La curva intensidad-voltaje se mueve hacia la izquierda a medida que aumenta la
temperatura
Obviamente, como se muestra en la siguiente figura 9, el punto de máxima potencia también
se mueve hacia la izquierda, y hacia abajo porque el producto Vm x Im disminuye al
aumentar la temperatura.
Fig 9: El punto de máxima potencia se mueve a la izquierda y hacia abajo al aumentar la
temperatura
Reguladores
18
5.2. El regulador MPPT cuando la temperatura de la célula es de 75°C
Potencia MPPT, intensidad y tensión se pueden deducir de la siguiente manera a partir de la
especificación del panel solar:
Pm (75 ° C) = Pm (25 ° C) x (1 + (75 ° C - 25 ° C)
77,5 W
y, siguiendo el mismo método:
x γ) = 100 x (1 + (50 x - 0,45 / 100) =
Im (75 ° C) = 5,6 A
VM (75 ° C) = 13,8 V
Y verificando: Im (75 ° C) x Vm (75 ° C) = 5,6 x 13 ,8 = 77,3 W.
Ésta es una diferencia de 0,2 W en comparación con el Pm (75 ° C), según lo calculado
anteriormente, así que esto es lo bastante similar y se correlaciona.
Fig 10: Curvas de intensidad-voltaje y potencia-voltaje a 25°C y 75°C
Nota:
La mayoría de los fabricantes de paneles no especifican los coeficientes de temperatura de Im
(δ) y VM (ε), y si lo dan ε se muestra a menudo un valor que es, de lejos, demasiado bajo. El
resultado es que el cálculo de Vm con la ayuda de su coeficiente de temperatura da un valor
incorrecto (que es demasiado optimista en la mayoría de los casos) y Im x Vm también estará
mal,
es
decir,
Im
x
Vm
≠
Pm
que
es
matemáticamente
imposible.
Reguladores
19
5.3 El regulador PWM cuando la temperatura de la célula es de 75°C
Aún suponiendo una tensión de batería de 13 V, la tensión impuesta en el panel será 13,5
V. Con la ayuda de la figura 11 la intensidad PWM se puede encontrar trazando la línea de
tensión vertical y la línea de intensidad horizontal. La intensidad PWM resultante es de
5,95 A y la salida del panel solar es 13,5 V x 5,7 A = 77 W.
Fig 11: Compativa del rendimiento del MPPT y PWM con el panel a 75°C
Líneas negras: MPPT (77,5 W).
Líneas grises: PWM (77 W). Ventaja en rendimiento del MPPT: nula
Conclusión: en Tcell = 75 ° C y Vbat = 13 V la dife rencia de rendimiento entre los dos
controladores es insignificante.
5.4 Temperatura de las células a 100°C
Es interesante ver qué pasa incluso a temperaturas superiores. La figura 12 muestra qué
sucede a 100°C.
Fig 12: A 100°C la tensión del punto de máxima pote ncia es de 11,7 V
La mayoría de los reguladores MPPT no pueden transformar una tensión inferior a un voltaje
más alto, no es para lo que se han hecho. Si la tensión Vm MPPT se hace menor que Vbat,
operará como un controlador PWM, que conecta el panel directamente a la batería.
Como se muestra en la figura 11: si Vbat = 13 V, la intensidad obtenida desde el panel se
limitará a 4 A.
Y la situación empeora con el aumento de voltaje de la batería (o aumento de la
temperatura): la intensidad de carga se reduce rápidamente a sólo unos pocos amperios.
Sin embargo, si el controlador MPPT puede seguir operando en el punto de máxima
potencia en esta situación, podría obtener 66 W, sea Vbat bajo o alto.
Reguladores
20
6. La solución
Es evidente que, en nuestro ejemplo, los dos reguladores MPPT y PWM no rinden cuando las
temperaturas son altas.
La solución para mejorar el rendimiento del controlador MPPT cuando las temperaturas
son altas es aumentar la tensión del panel mediante el aumento de número de células
en serie.
Obviamente, esta solución no es aplicable a reguladores PWM: aumentar el número de
células en serie reducirá el rendimiento a baja temperatura.
En el caso del controlador MPPT: sustituir el panel de 12 V / 100 W por un panel de 24 V / 100
W o por dos paneles 12 V / 50 W paneles en serie. Esto duplicará la tensión de salida y el
controlador MPPT cargará una batería de 12 V con 66 W (5,1 A @ 13 V), a 100 ° C de
temperatura de célula, ver figura 13.
Una ventaja adicional: como la tensión del panel se ha duplicado, la intensidad del panel se
reduce a la mitad (P = V x I y P no ha cambiado, pero V se ha duplicado).
La ley de Ohm nos dice que las pérdidas debidas a la resistencia del cable son Pc (vatios) =
Rc x I², donde Rc es la resistencia del cable. Lo que esta fórmula muestra es que para una
pérdida de cable dado, la sección transversal del cable puede ser reducida por un
factor de cuatro al duplicar el voltaje de los paneles solares.
Fig 13: Dos paneles 12 V / 50 W en serie en lugar de un panel 12 V / 100 W
Pm = Vm x Im = 23,4 V x 2,8 A = 66 W and
Pbat = Vbat x Ibat = 13 V x 5,1 A = 66 W
Conclusión:
Cuando se utiliza un regulador de carga MPPT hay dos razones de peso para aumentar
el voltaje PV (mediante el aumento del número de células en serie):
a) Se obtiene la máxima energía de los paneles solares, incluso a alta temperatura de la
célula.
b) Se disminuye la sección del cableado y, por tanto, los costes.
Reguladores
21
7. Gráficos de rendimiento relativo
7.1 Rendimiento relativo como función de temperatura
Supongamos ahora que el controlador MPPT está conectado a un panel solar con
suficientes células en serie para alcanzar una tensión de MPPT varios voltios mayor que
la tensión más alta de la batería.
Por ejemplo:
12 V de la batería: 72 células (un panel de 24 V) o más
24 V de la batería: 108 células (un panel de 36 V) o más
48 V de la batería: 216 células (un panel de 72 V) o más
El regulador PWM está conectado a un panel solar de exactamente la misma potencia
Wp, con el número habitual de células en serie y se utiliza para cargar una batería de 12
V, 24 V o 48 V: 36, 72 o 144 células respectivamente.
El rendimiento relativo de los dos reguladores como función de la temperatura de la
célula se puede comparar como se muestra en la figura 14.
Fig 14: Comparación de rendimiento PWM / MPPT relativo como función de temperatura de
la célula y el voltaje de la batería bajo STC y suponiendo 0,5 V de pérdida en el
cableado más regulador.
El rendimiento del regulador MPPT se ha fijado en el 100%. El rendimiento del PWM
coincidirá con el rendimiento del MPPT (rendimiento relativo 100%) cuando el voltaje de la
batería más las pérdidas en el cableado y el controlador pase a ser igual a la tensión del
MPPT. Tres curvas de rendimiento relativo PWM se muestran basadas en tres diferentes
voltajes de la batería, y, como se esperaba, el punto 100% se consigue a temperaturas más
bajas cuando aumenta la tensión de la batería.
Reguladores
22
7.2 Rendimiento absoluto como función de la temperatura
Introducimos la dependencia de la temperatura de los resultados Pm en la siguiente
figura15.
El rendimiento del regulador MPPT se ha fijado en el 100% a 25°C usando STC.
Fig 15: Comparación de rendimiento PWM / MPPT absoluto como función de la
temperatura de la célula y el voltaje de la batería bajo STC y suponiendo una pérdida
de 0,5 V en el cableado más regulador.
El área azul muestra que un regulador PWM rinde casi tan bien (a menos de 10%)
como un regulador MPPT en un relativamente amplio voltaje de carga de la batería
(13 V a 15 V) y temperatura (45 ° C y 75 ° C).
El límite del 10% se observa en la delgada línea azul de las figuras 14 y 15.
Antes de sacar conclusiones hay que considerar algunos otros parámetros de la
célula solar y del sistema.
7.3 La influencia de la irradiación
La salida de un panel solar es aproximadamente proporcional a la irradiación, pero su Vm
permanece casi constante mientras la irradiación excede los 200 W / m². Así, la
irradiación no influye sustancialmente en la relación del ratio de rendimiento PWM /
MPPT, siempre y cuando la irradiación supere los 200 W / m² (véase el gráfico 16).
Pero a baja irradiación (cielo nublado, invierno) el valor Vm cae rápidamente y un
regulador MPPT conectado a unos paneles solares con una tensión nominal mucho más
alta que el de la batería, rendirá mucho mejor que un regulador PWM.
Figure 16: Dependencia de Mp y Vmp en irradiación
Reguladores
23
7.4 Monocristalino o Policristalino
De acuerdo con hojas de datos del fabricante, el valor Vm es, en promedio, ligeramente
inferior en el caso de paneles policristalinos. En el caso de un panel de 12 V, la diferencia va
de 0,35 V a 0,7 V y el coeficiente de temperatura es similar para ambas tecnologías. La
consecuencia es que las curvas de PWM de la figura 13 y 14 se mueven de 5 a 10°C hacia
la izquierda en el caso de un panel policristalino.
7.5 Sombra parcial
El sombreado parcial disminuye la tensión de salida. Por lo tanto, MPPT tiene una clara
ventaja sobre PWM en el caso de sombreado parcial.
7.6 Pérdidas en el cableado y el regulador
En una buena instalación estas pérdidas son pequeñas en comparación con el efecto de la
temperatura. Tenga en cuenta que a lo largo de este trabajo, potencia, voltaje y intensidad
se toman en la salida del panel y no tome ninguna pérdida en cuenta, a menos que se
indique lo contrario.
7.6 Temperatura de la célula
La siguiente pregunta a responder es: ¿cuál es la temperatura de las células solares en la
práctica?
Una primera indicación se da por la NOCT (temperatura normal de funcionamiento de
célula) que hoy en día es especificada por la mayoría de fabricantes de paneles solares.
Las condiciones NOCT se definen como sigue:
- Temperatura ambiente: 20 ° C
- Irradiación: 800 W / m²
- Masa de Aire: 1,5
- Velocidad del viento: 1 m / s
- Montaje: dorso abierto (panel independiente)
- Sin carga eléctrica: no se desprende potencia del panel
De acuerdo con los datos del fabricante, en promedio NOCT = 45 ° C. Esto significa que
bajo las condiciones descritas anteriormente, la temperatura de la célula solar es de 25°C
superior a la temperatura ambiente.
Una fórmula más general para el cálculo de temperatura de las células Tc es:
Tc = Ta + G / U ó ∆T = Tc - Ta = G / U
con
Ta: temperatura ambiente
G: irradiación (W / m²)
U: factor de pérdida térmica (W / m² · ∆T)
Y un modelo simple para el factor de pérdida térmica es: U = Uc + Uv · Wv
Donde Uc es un componente constante y Uv un factor proporcional a la velocidad del viento
Wv (m / s) en el panel.
La fórmula térmica resultante es:
Tc = Ta + G / (Uc + Uv · Wv) o ∆T = Tc - Ta = G / (Uc + Uv · Wv)
Reguladores
24
Extrapolando desde http://files.pvsyst.com/help/index.html?noct_definition.htm y algunos
otros sitios web, los valores aproximados para Uc y Uv son:
Paneles independientes:
Uc ≈ 20 W / m² · ∆T
Uv ≈ 12 W / m² · ∆T m / s
Paneles con la parte trasera completamente aislados:
Uc ≈ 10 W / m² · ∆T
Uv ≈ 6 W / m² · ∆T m / s
La figura 17 muestra el resultado del aumento de temperatura de la célula con respecto a la
temperatura ambiente para paneles independientes y para paneles con la parte trasera
completamente aislada.
Claramente, el flujo de aire es extremadamente importante.
Fig 17: Velocidad del viento y aumento de la temperatura
Panel independiente
Sin viento, el aumento de temperatura de 40°C de un panel independiente puede dar lugar a
temperaturas en la célula de 70 a 80°C en un día ca luroso y soleado en Europa. Bajo tales
condiciones, el rendimiento PWM queda un 10% por debajo del rendimiento MPPT.
Parte trasera totalmente aislada
En un panel con un lado completamente aislado. de nuevo la temperatura de la célula puede
habitualmente exceder los 100ºC. Entonces, cargar totalmente la batería con un regulador
PWM se convierte en imposible porque la intensidad de carga será muy baja o incluso cero
antes de alcanzar la tensión de absorción.
En la mayoría de las instalaciones, la parte trasera de los paneles no está aislada
completamente. Cuando se monta en un techo inclinado, por ejemplo, normalmente se ha
tenido presente dejar un espacio para que pase un poco de flujo de aire entre el techo y el
lado trasero de los paneles solares.
La capacidad calorífica del aire, sin embargo, es muy baja. El aire que fluye debajo de los
paneles puede equilibrarse rápidamente con la temperatura de los paneles, cosa que no
ayuda a extraer el calor en absoluto, excepto para los primeros pocos decímetros del paso de
aire. Por lo tanto, para la mayoría de los paneles, el valor reverso de U puede ser el valor U
completamente aislado.
Reguladores
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8. Conclusión general
Temperatura
Un panel solar cristalino estándar con una tensión nominal de 12 voltios consta de 36 células
en serie. A una temperatura de la célula de 25°C, l a intensidad de salida de este panel será
casi constante hasta aproximadamente 17 voltios. Por encima de este voltaje, la intensidad
cae rápidamente, dando lugar a la máxima potencia que se produce de, aproximadamente,
18 voltios.
Desafortunadamente el punto de tensión a la que se inicia la caída de intensidad disminuye al
aumentar la temperatura. Por debajo de ese punto de tensión, la intensidad sin embargo
permanece prácticamente constante y no está influenciada por la temperatura.
El voltaje y la potencia de salida descienden alrededor de 4,5% por cada 10°C de aumento de
la temperatura.
Regulador PWM
Cuando un panel solar está conectado a la batería a través de un controlador de carga PWM,
su voltaje descenderá hasta aproximarse al de la batería. Esto lleva a una potencia de salida
de potencia subóptima
(Watt = Amp x voltios) a bajas y a muy altas temperaturas de sus células solares.
En días lluviosos o muy nublados o durante pesadas cargas intermitentes se puede producir
una situación en la que la tensión de la batería es más baja de lo normal. Esto podría hacer
descender la tensión del panel degradando así su producción.
A muy alta temperatura de las células, el voltaje puede caer por debajo del voltaje necesario
para cargar completamente las baterías.
Cuando el número de paneles aumenta linealmente con la potencia, el área de la sección
transversal y la longitud del cable requeridos aumentan con la potencia, lo que da lugar a
costes sustanciales de cable, en aquellas instalaciones que excedan unos pocos cientos de
vatios.
Por consiguiente, el regulador de carga PWM es una buena solución de bajo coste solo para
sistemas pequeños, cuando la temperatura de las células es moderadamente alta (entre 45ºC
y 75°C).
Regulador MPPT
Además de realizar la función de un regulador básico, un regulador MPPT también incluye un
convertidor de voltaje CC a CC, transformando el voltaje del panel al requerido por las
baterías, con muy poca pérdida de energía.
Un regulador MPPT intenta obtener energía del panel cerca de su punto de máxima potencia,
suministrando los requisitos de voltaje variables de la batería más la carga. Por lo tanto,
desacopla esencialmente las tensiones del panel y de la batería, de modo que no puede haber
una batería de 12 voltios en un lado del regulador MPPT y dos paneles de 12 V conectados en
serie para producir 36 voltios en el otro.
Si está conectado a un panel fotovoltaico con una tensión nominal considerablemente mayor
que el voltaje de la batería, un regulador MPPT, por tanto, proporcionará intensidad de carga
incluso a temperaturas muy altas de sus células o en condiciones de baja irradiación cuando
un regulador PWM no ayudaría mucho.
Reguladores
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Al aumentar el número de paneles conectados en paralelo (“array”), se incrementa tanto la
sección necesaria del cableado como su longitud. La elección de conectar más paneles en
serie y con ello disminuir la intensidad, es una razón de peso para instalar un regulador
MPPT tan pronto como la potencia del panel supere unos pocos cientos de vatios en
sistemas de 12 V, o varios cientos de vatios en sistemas de 24 V o 48 V.
Por tanto, un regulador de carga MPPT es la solución preferida:
a) Si la temperatura de las células con frecuencia será baja (por debajo de 45ºC) o muy alta
(más de 75°C)
b) Si el coste de cableado se puede reducir sustancialmente mediante el aumento de tensión
del panel
c) Si la salida del sistema a baja irradiación es importante
d) Si el sombreado parcial es una preocupación
Reguladores
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¿Qué controlador de carga solar: PWM o MPPT?
A continuación le ofrecemos un resumen de nuestro libro blanco con este mismo título?
1. Lo que hacen
El controlador PWM es básicamente un interruptor que conecta un conjunto de placas solares a una batería. Como
consecuencia, la tensión del conjunto de placas se rebajará casi a la de la batería.
El controlador MPPT es más sofisticado (y más caro): ajustará su tensión de entrada para recoger el máximo de la
energía solar de los paneles solares y a continuación transformará esta energía para alimentar las distintas tensiones
solicitadas, tanto de la batería como de las cargas. Por lo tanto, lo que hace básicamente es desacoplar las tensiones de
las placas y de la batería para que pueda haber, por ejemplo, una batería de 12 voltios por un lado del controlador de
carga MPPT, y un gran número de celdas conectadas en serie para producir 36 voltios por el otro.
Representación gráfica de la transformación de DC a DC tal y como lo lleva a cabo un controlador MPPT
2. Las potencias gemelas resultantes de un controlador MPPT
a) Seguimiento del punto de máxima potencia
El controlador MPPT recogerá más energía de los paneles solares. La mejora del rendimiento es sustancial
(10 % a 40 %) cuando la temperatura del panel solar es baja (por debajo de 45 °C), o muy alta (por encima
de 75 °C), o cuando la irradiación es muy baja.
A alta temperatura o a baja radiación, la tensión de salida del conjunto de paneles solares caerá
drásticamente. En estos casos, se deberán conectar más paneles en serie para asegurarse de que la
tensión de salida del conjunto de paneles solares excede la tensión de la batería por amplio margen.
b) Costes de cableado más bajos y/o pérdidas por cable más bajas
Según la ley de Ohm, las pérdidas debidas a la resistencia del cable son Pc (Watt) = Rc x I², donde Rc es la
resistencia del cable. Lo que nos dice esta fórmula es que para una pérdida por cable determinada, la
sección del cable puede reducirse por un factor de cuatro si se dobla la tensión del conjunto de paneles
solares.
En el caso de una potencia nominal determinada, conectar más paneles en serie aumentará la tensión de
salida y reducirá la corriente de salida del conjunto de paneles (P = V x I), por lo tanto, si P no cambia, I
deberá disminuir cuando V aumente).
A medida que aumente el tamaño del conjunto de placas, la longitud de cable aumentará. La opción de
cablear más paneles en serie, disminuyendo así la sección de cable, con lo que eso conlleva en reducción
de costes, es una poderosa razón para instalar un controlador MPPT tan pronto como la potencia del
conjunto exceda unos cuantos cientos de vatios (baterías de 12 V), o varios cientos de vatios (baterías de
24 V o 48 V).
3. Conclusión
PWM
El controlador de carga PWM es una buena solución para sistemas menores, cuando la temperatura de la placa solar es
entre moderada y alta (entre 45 y 75 ºC)
MPPT
Para aprovechar al máximo el potencial del controlador MPPT, la tensión del conjunto deberá ser considerablemente
superior que la tensión de la batería. El controlador MPPT es la solución definitiva para sistemas de alta potencia,
debido al menor coste general del sistema que conlleva la instalación de un cableado de menor sección. El controlador
MPPT también recogerá mucha más energía cuando la temperatura del panel solar sea baja (por debajo de 45 °C), o
muy alta (por encima de 75 °C), o cuando la irradiación sea muy baja.
Reguladores
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