Última actualización: 27/07/2021

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El uso de fuentes de energía alternativas es una tendencia cada vez mayor en espacios laborales y domésticos. Además, este tipo de energía está siendo impulsada por distintos sectores, llegando, incluso, a constituirse en la fuente principal en algunas regiones del planeta. Pero ¿qué elemento puede proteger nuestro sistema y artefactos de la energía producida por una instalación fotovoltaica? Un controlador de carga solar es la respuesta.

Además de ayudarnos a proteger nuestras instalaciones de energía solar, un controlador de carga solar ofrece otros beneficios que optimizan el funcionamiento del sistema. Si tienes en mente incorporar fuentes de energía solar o fotovoltaica en tu propiedad, aquí encontrarás el asesoramiento necesario para elegir el controlador adecuado para tu sistema en particular. ¡Empecemos!




Lo más importante

  • El controlador de carga solar es un artefacto indispensable en los sistemas de energía fotovoltaica. Protege tus instalaciones eléctricas de sufrir daños durante su funcionamiento.
  • Los diversos tipos de controladores de carga traen diferentes beneficios para la instalación fotovoltaica. Esto permite ajustar el controlador dependiendo de la función que tenga el sistema.
  • El controlador de carga solar permite corregir la producción de energía de la instalación fotovoltaica. Por lo tanto, puedes verificar la carga de la batería y, a su vez, realizar otros análisis.

Los mejores controladores de carga solar del mercado: Nuestras recomendaciones

Un controlador de carga solar es una pieza fundamental en la instalación de equipos fotovoltaicos. Este elemento nos otorga información precisa sobre nuestro sistema con la intención de realizar un análisis efectivo de la energía que está siendo procesada. Aquí, te presentamos un listado con los mejores controladores de carga solar que pueden ayudarte a gestionar tus instalaciones. ¡Echa un vistazo!

Guía de compras: Lo que debes saber sobre el controlador de carga solar

Un controlador de carga solar ofrece muchos beneficios, además de ser un elemento indispensable en el sistema de energía fotovoltaica. No obstante, es posible que nos resulte difícil comprender todas sus prestaciones. Para ahorrarte confusiones y malos entendidos, te presentamos una guía con la información más importante y útil que necesitas saber acerca de un controlador de carga solar. ¡Echa un vistazo!

Calculadora con energía solar

Calcular el controlador de carga solar se hace a través de una ecuación. (Fuente: Belchonock: 90582093 / 123rf)

¿Qué es un controlador de carga solar y qué significa MPPT y PWM?

Un controlador de carga solar es un elemento tecnológico que se debe colocar en la unión de los paneles solares y la batería, necesario para la operatividad y el cuidado de la vida útil de la batería. El mismo controla la corriente de carga, es decir, el máximo y mínimo voltaje de descarga de las baterías que se encuentran recibiendo energía eléctrica transformada de los paneles solares (1).

La misión que tienen los controladores de energía solar es evitar las sobrecargas y sobre-descarga de las baterías, maximizando así su duración. En los equipos fotovoltaicos, podemos encontrar dos diferentes controladores de energía solar que son los más utilizados:

  • Controlador de carga solar PWM (Modulación por anchura de pulsos): Este tipo de controlador es un interruptor que conecta la batería con los paneles solares. De manera que la tensión en los paneles descienda a los valores próximos en la tensión de la batería.
  • El controlador de carga solar MPPT (Seguidor del punto de máxima potencia): Es un sistema de regulación sofisticado, el cual ajusta su voltaje de entrada para conseguir la máxima potencia del panel solar y luego transformar esta energía. Así, suministra un voltaje variable requerido por la batería (1).

¿Por qué las instalaciones fotovoltaicas requieren un controlador de carga solar?

Los controladores de carga solar son esenciales en las instalaciones fotovoltaicas, debido a que las celdas que conforman estas instalaciones son las encargadas de recibir fotones del sol. Estos, una vez absorbidos, liberan electrones generando así una corriente eléctrica. En consecuencia, los controladores de carga solar son los encargados de administrar esta energía eléctrica. Entre los beneficios de incluir este aparato en nuestro sistema se encuentran:

  • Impide daños en los cables del sistema.
  • Logra que la batería tenga un ciclo de vida amplio.
  • Evita que la eventual corriente pueda fluir de la batería al módulo en periodos sin sol.
  • Elude sobrecargas y sobre-descargas de energía.
  • Imposibilita que la batería trabaje con energía que esté por debajo de lo permitido.

¿Qué tipos de controladores de carga solar existen?

Los controladores de carga solar se encuentran en distintos diseños y modelos. La diferencia entre cada uno de ellos radica en sus características técnicas y su funcionamiento. A continuación, analizamos estos puntos de una forma resumida:

Controlador de carga solar MPPT Controlador de carga solar PWM Controlador de carga solar tipo serie Controlador de carga solar tipo paralelo
Impide la sobre carga
Permite desconectar las baterías sin carga
Capacidad de reducir o elevar el voltaje de entrada Posee ambas capacidades Solo reducen el voltaje No tienen capacidad de elevar el voltaje No tienen capacidad de elevar el voltaje
Eficiencia Alta Media Estándar Estándar

¿Cuáles son las prestaciones técnicas de un controlador de carga solar?

Las prestaciones de un controlador de carga solar son todos aquellos datos y opciones de funcionamiento que este artefacto nos ofrece con el fin de administrar nuestro sistema fotovoltaico. De esta manera, será posible identificar cualquier incidencia que tenga lugar en las instalaciones y anticiparnos a problemas de mayor envergadura. Entre los datos y las alternativas de manejo que incorpora un controlador, encontramos:

  • Tensión nominal.
  • Máxima corriente aceptada.
  • Máxima corriente de suministro.
  • Indicador de tensión de la batería.
  • Indicador de carga.
  • Su voltaje de entrada de energía.
  • El voltaje de entrada de descarga.
  • Voltaje de conexión.
  • El voltaje de desconexión.
  • Su voltaje final de carga.
  • Tipo de regulación.
  • Dispositivo de reseteo.
  • Protección eléctrica.

¿Cómo calcular la intensidad tolerada por el controlador de carga solar?

Calcular la intensidad máxima que puede soportar un controlador de carga solar es de mucha importancia, ya que permitirá que nuestro controlador de carga solar trabaje adecuadamente. Para esto, deberá considerarse la función de la aplicación, la tensión nominal del sistema y la corriente máxima de generación (2).

La corriente en operación continua que debe ser soportada por el controlador de carga será, como máximo, la intensidad de cortocircuito de los módulos multiplicado por el número de módulos en paralelo (2). La fórmula utilizada es "Img=Npp x Lcc"

  • Img: Intensidad máxima a soportar en el régimen nominal por el controlador.
  • Npp: Número de módulos en paralelo que constituyen el generador fotovoltaico.
  • Lcc: Intensidad de cortocircuito del módulo fotovoltaico (2).

¿En qué parte del controlador de carga solar se puede comprobar el estado de la batería?

El controlador de carga solar, además de ser el encargado de proteger nuestra instalación fotovoltaica, nos permite visualizar la carga de nuestras baterías.

El display es el encargado de comunicarnos el estado de carga de nuestras baterías. La forma de comprobarlo dependerá del modelo de controlador que hayamos instalado. Es decir, podemos ver la carga de la batería en la pantalla LCD de comunicación o a través de un código de luces LED que se encuentra en la parte delantera del aparato.

Regulador de carga

El display nos mostrará la carga de la batería. (Fuente: Andose24: 57532656 / 123rf)

Criterios de compra

Como has visto, un controlador de carga solar es una herramienta muy sofisticada que nos otorga grandes beneficios en nuestros sistemas fotovoltaicos. Por esto, debemos analizar cuál es el equipo más adecuado para obtener un rendimiento más óptimo en la producción de energía. Aquí, te presentamos los criterios claves que podrán ayudarte a decidir por el controlador de carga solar ideal. ¡Echa un vistazo!

Medición de carga amperio

Una gran característica que debemos tener en cuenta cuando elegimos nuestro controlador de carga solar es saber cuánta energía puede circular por nuestro circuito fotovoltaico en el rango de una hora.

Dado que la intensidad de una corriente eléctrica se mide a través de amperios, podemos encontrar controladores de cargas aptos que cumplan con distintas capacidades producción. Tengamos en cuenta que, cuanto más amperios, más electrones circularan.

Medición de carga voltio

Otra particularidad importante que debemos analizar cuando elegimos un controlador de carga solar es identificar cuál será su función, es decir, para qué tipo de sistema fotovoltaico lo utilizaremos.

Dado que los voltios es la tensión eléctrica entre dos puntos, debemos saber cuál es el requerimiento de voltio del dispositivo que vamos a conectar, de modo que sea suficiente y pueda proporcionar una carga efectiva.

Unidad Conversión KWh/m2
KWh/m2 1
KI/cm2 2778
KCAL/cm2 11.67

Tipo de pantalla

¿Cómo nos comunicamos con un controlador de carga solar? La pantalla es la encargada de comunicarnos todas las características que necesitamos para poder entender cómo está trabajando nuestro dispositivo. En este sentido, podemos encontrar dos tipos de pantalla o display:

  • Pantalla LCD: Es una forma más efectiva para el uso de nuestros controladores de carga solar, ya que nos permite un manejo del dispositivo más sencillo.
  • LED: Es una comunicación basada en un código de luces (colores verde, rojo y amarillo), los cuales nos muestran el estado de carga de las baterías.

Carga solar

Los diversos tipos de controladores de carga traen diferentes beneficios para la instalación fotovoltaica. (Fuente: Jackhong: 171252243 / 123rf)

Salida USB

Los puertos USB nos permiten una conexión universal a nuestro controlador de carga solar. En función del modelo, podrá incorporar distinta cantidad de puertos. Según cuál sea la utilidad que le demos, podremos optar por un dispositivo que contenga una mayor o menor cantidad de entradas USB.

Es conveniente tener en cuenta cuál es la capacidad de nuestro controlador de carga solar para saber si este es capaz de mantener su labor cuando tengamos más de un dispositivo conectado. Esta es otra cuestión a analizar, ya que nos puede ayudar a elegir un equipo eficiente para nosotros.

Temporizador

Existen algunas herramientas que nos ayudan a tener un mejor análisis del tiempo de funcionamiento de nuestros controladores de carga solar. Generalmente, cuando manejamos este tipo de dispositivo, podemos disponer de herramientas para tener un control de cómo está operando nuestra instalación fotovoltaica.

El temporizador en un controlador de carga solar nos ayuda a poder contar las horas de las baterías completamente cargadas. Asimismo, nos permitirá verificar el tiempo total de ejecución del sistema y el tiempo de error del mismo.

Conectividad

Una herramienta muy útil a tener en cuenta cuando elegimos nuestro controlador de carga solar es aquella que nos permite poder registrar y regular la producción de nuestro sistema fotovoltaico.

A través de un móvil o un ordenador, algunos modelos de controlador nos dan la posibilidad de acceder a ellos para identificar cuantos amperios se está produciendo y el estado de nuestras baterías. Del mismo modo, podemos realizar las modificaciones necesarias para que nuestro controlador de carga solar funcione correctamente. Por lo general, disponemos de la opción de conectarnos a través de:

  • Bluetooth
  • Wifi
  • Vía cable de conexión con nuestro ordenador

Resumen

No hay duda de que las instalaciones fotovoltaicas son sistemas cada vez más presentes como fuentes de energía en ambientes domésticos, laborales e industriales. Del mismo modo, algunos artefactos adquieren especial relevancia para la administración y la supervisión su funcionamiento. Como hemos visto, el controlador de carga solar es un dispositivo electrónico que ayuda a controlar el rendimiento de nuestro sistema fotovoltaico, a fin de protegernos de los riesgos que un desequilibrio en él podría generarnos.

En este sentido, además de tenerlo como un instrumento prioritario, es necesario avanzar con cuidado en la elección del controlador de carga solar adecuado para nuestras instalaciones. Es indispensable pensar para qué lo utilizaremos y si se ajusta a nuestras necesidades. Recuerda que un buen controlador puede mantener a salvo tu sistema de energía solar.

Si este artículo te ha resultado útil, por favor, déjanos un comentario con tu opinión y compártelo con tus amigos o conocidos.

(Fuente de la imagen destacada: Jeng: 66962563 / 123rf)

Referencias (5)

1. Caceres Samaniego A. DISEÑO DE UN REGULADOR DE CARGA P.W.M PARA INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS [Internet]. Umsa.bo. 2018 [citado 10 de julio de 2021].
Fuente

2. Orbegozo C, Arivilca R. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA Manual técnico para instalaciones domiciliarias [Internet]; 2010 [cited 2021Jul10].
Fuente

3. Acevedo Garcés F. DISEÑO DE UNA INSTALACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICA CON CAPACIDAD PARA 3 KILOVATIOS [Internet]. Edu.co.2016 [citado el 10 de julio de 2021].
Fuente

4. Superior EP. UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID [Internet]. Uc3m.es. 2013 [citado 10 de julio de 2021].
Fuente

5. de 2019 Sec. I. N 83 S 6. de A. BOLETÍN OFICIAL DEL ESTADO [Internet]. Boe.es. 2019 [citado 10 de julio de 2021].
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Texto cientifico
Caceres Samaniego A. DISEÑO DE UN REGULADOR DE CARGA P.W.M PARA INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS [Internet]. Umsa.bo. 2018 [citado 10 de julio de 2021].
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ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA Manual técnico para instalaciones domiciliarias
Orbegozo C, Arivilca R. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA Manual técnico para instalaciones domiciliarias [Internet]; 2010 [cited 2021Jul10].
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Texto cientifico
Acevedo Garcés F. DISEÑO DE UNA INSTALACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICA CON CAPACIDAD PARA 3 KILOVATIOS [Internet]. Edu.co.2016 [citado el 10 de julio de 2021].
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Texto cientifico
Superior EP. UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID [Internet]. Uc3m.es. 2013 [citado 10 de julio de 2021].
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Normativa oficial
de 2019 Sec. I. N 83 S 6. de A. BOLETÍN OFICIAL DEL ESTADO [Internet]. Boe.es. 2019 [citado 10 de julio de 2021].
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