Controladores de carga solar

O que é um controlador de carga solar

Os reguladores de carga solar são instalados entre os módulos fotovoltaicos e a bateria para controlar o estado de carga da própria bateria. Para tensões de 12V e 24V é necessário ter um regulador de carga solar para controlar a carga e descarga da bateria ou acumulador que temos na instalação fotovoltaica. No FVComponentes.com dispomos de dois tipos de controladores de carga: controlador de carga solar mppt e controlador pwm.

Modelos de controladores de carga

Um regulador de carga é um dispositivo que regula a quantidade de energia armazenada nas baterias. Pode funcionar de forma independente ou integrado num inversor. Um regulador de carga solar mppt ou um regulador de carga solar pwm controla e protege as baterias num sistema fotovoltaico, evita a sobrecarga e a descarga excessiva e assegura uma utilização eficiente da energia.

controlador de carga pwm

Este regulador de carga solar só actua como um corte de energia entre os painéis solares e as baterias quando tem uma carga completa. Para que este regulador de carga victron funcione corretamente, os painéis solares e as baterias da instalação fotovoltaica devem ter a mesma tensão.

controlador de carga mppt

Este regulador de carga solar mppt corta o fluxo de corrente dos módulos fotovoltaicos quando a bateria está totalmente carregada. Além disso, um regulador de carga solar mppt é capaz de adaptar a tensão de saída do módulo fotovoltaico à tensão da bateria; assim, podemos ter no mesmo sistema, por exemplo, painéis solares de 12V e bateria de 24V.

Os controladores de carga MPPT têm três limitações muito importantes a considerar ao escolher o controlador de carga solar de que necessitamos.

A primeira limitação que encontramos num regulador de carga solar de 12v, ou de qualquer outra tensão, é a potência máxima do campo fotovoltaico. Cada regulador fotovoltaico limitará a quantidade de W que somam todos os painéis fotovoltaicos que temos no nosso sistema. Por exemplo, se tivermos 2 painéis solares de 150W, temos de ter em conta que temos 300W de campo fotovoltaico. campo fotovoltaico.

A segunda limitação de um regulador de carga solar mppt 24v é que nunca devemos ultrapassar os amperes máximos do regulador do painel solar. Para calcular os amperes do regulador que descem do fotovoltaico obtém-se pela soma de todos os painéis solares.

Se forem feitos 2 ou 3 painéis fotovoltaicos, a tensão do regulador e não a amperagem do regulador deve ser adicionada, pelo que a queda de amperagem de um grupo de 2 painéis fotovoltaicos será a mesma que se houvesse um painel, mas com o dobro da tensão do regulador.

A última limitação de um regulador mppt é a sua tensão de entrada. Normalmente, um mppt tem uma tensão de entrada mais elevada do que um regulador de carga solar pwm, pelo que nos permite ter vários painéis fotovoltaicos em série.

Preço de um controlador de carga solar

Regra geral, um regulador pwm é mais barato do que um regulador mppt. A diferença entre os reguladores mppt e pwm é a mencionada na secção anterior, ou seja, o regulador mppt é capaz de adaptar a tensão, pelo que não é necessário que os painéis e as baterias de uma instalação fotovoltaica funcionem com a mesma tensão.

Os reguladores de carga solar mppt variam entre 40 euros e quase 2000 euros, enquanto um regulador solar pwm tem um preço entre 16 e 70 euros. Quanto maior for a capacidade de lidar com correntes mais elevadas, mais elevado será o preço do regulador.

Comprar um controlador mppt ou um controlador solar pwm

Os seguintes aspectos devem ser tidos em conta na compra de um automóvel novo controlador de carga solar:

• Tipo de controlador: PWM para sistemas mais pequenos e orçamentos limitados. MPPT, perfeito para sistemas maiores que precisam de mais eficiência.
• Capacidade de corrente (Amperagem) do regulador: Selecione um regulador que possa suportar a corrente máxima gerada pelos seus painéis solares. É preferível escolher um com uma capacidade mais elevada para evitar sobrecargas.
• Compatibilidade do controlador mppt ou pwm com a tensão do sistema: O controlador de carregamento solar deve ser compatível com a tensão do sistema (12V, 24V, 48V) e com o tipo de baterias na instalação.
• Tipo de bateria suportado: O controlador de carregamento solar deve ser compatível com o tipo de bateria que possui. Deve ter definições ajustáveis para um carregamento correto.
• Eficiência e desempenho do controlador solar: Considere a eficiência do controlador de carga solar, especialmente se estiver a tentar maximizar a conversão de energia em condições de baixa irradiação.
• Extras: Um regulador de intensidade luminosa pode incluir caraterísticas adicionais, como ecrãs LED ou LCD, bem como proteção contra sobrecarga, monitorização remota ou controlo da iluminação.

Utilizações dos controladores de carga victron

Um regulador de carga solar é uma parte essencial de qualquer sistema solar fotovoltaico. O regulador de carga é colocado entre os painéis fotovoltaicos e a bateria e é responsável por controlar a tensão e a intensidade com que as baterias são carregadas. Um regulador de carga de bateria de 12v, ou de qualquer outra tensão, é uma peça essencial, pois cuida e prolonga a vida útil da bateria.

O controlador de carga mppt ou pwm também protege as baterias contra sobrecarga ou descarga profunda. Graças ao regulador de carga solar pwm ou mppt, o estado da bateria é monitorizado a todo o momento.

mppt e pwm são componentes muito úteis em sistemas fotovoltaicos remotos. Um regulador de carga solar é um dos elementos essenciais nas instalações fotovoltaicas fora da rede. Nestas instalações, o funcionamento correto das baterias é muito importante e, para este fim, o trabalho dos controladores de carga solar é crucial. Os controladores de carga Victron são também essenciais noutros tipos de kits, como os de caravanas.

A figura seguinte mostra o esquema de um controlador de carga solar:

Existem muitos modelos de mppt, se precisar de calcular o controlador solar mppt para a sua instalação, pode utilizar este calculadora victron mppt. Esta ferramenta ajudá-lo-á a encontrar o controlador de carga solar mppt que melhor se adapta às suas necessidades. Os modelos mais comuns de mppt solar são: victron mppt 100/30, mppt 75/15 e victron mppt 100/50. Na FVComponentes.com temos todos os modelos de victron mppt.

Se visitou o sítio Web da calculadora do controlador mppt da Victron, já tem a resposta à pergunta "de que controlador de carregamento solar necessito?", mas pode estar a pensar como ligar um controlador de carregamento solar; na secção seguinte, responderemos a esta pergunta.

Como ligar um controlador de carga

É muito importante ter em conta as secções transversais dos cabos nos sistemas fotovoltaicos. No caso da corrente contínua a baixas tensões, o cabo regulador de carga deve ter uma secção transversal maior do que nas instalações de corrente alternada, como nas instalações em casas de consumo regular.

Se está a pensar como calcular a secção transversal de um cabo para a instalação de um regulador solar, no nosso blogue temos um post que o explica em pormenor. A secção de cabo que necessitamos varia consoante se trate de um regulador mppt ou pwm. Se, por exemplo, tivermos um regulador pwm de 12v, a secção do cabo deve ser a mesma desde os painéis solares até ao regulador solar e à bateria; mas se tivermos um regulador solar mppt, a secção do cabo deve ser calculada de acordo com a voltagem dos painéis solares e da bateria, pois neste caso pode variar.

Esta é uma das grandes vantagens dos reguladores solares MPPT. Ao ter tensões mais altas no campo fotovoltaico, podemos reduzir a secção da cablagem fotovoltaica, com uma secção maior na cablagem entre o regulador de carga e os acumuladores, porque o MPPT reduzirá a tensão de campo para a tensão de funcionamento.

Controlador de carga solar

Os controladores de carregamento solar mppt ou pwm adaptam-se automaticamente às diferentes condições da bateria. O controlador de carregamento solar também pode ser utilizado para ajustar manualmente determinados parâmetros.

Se está a perguntar-se o que é um mppt, trata-se de um regulador solar que permite ligar painéis e baterias de diferentes tensões. Por outro lado, um regulador pwm funciona de forma diferente, os painéis solares e a bateria da instalação fotovoltaica devem ter a mesma tensão para poder utilizar este tipo de regulador de carga.

Os reguladores solares fotovoltaicos PWM são mais simples, funcionam com a tensão da bateria. Diz-se que actuam como "interruptores" para os painéis solares. Um mppt tem um seguidor de potência máxima e trabalha com a tensão que melhor se adapta à bateria, consoante o momento. Um regulador mppt é o que permite tirar o melhor partido dos módulos fotovoltaicos.

Como funciona um controlador de carga solar

Estes reguladores são específicos para a energia fotovoltaica e são responsáveis pela limitação dos limites de carga e descarga. Quando uma bateria está carregada a 100%, o regulador corta a eletricidade dos painéis solares para a bateria. Quando o consumo é superior à carga da bateria, e atinge o limite da sua capacidade, o regulador pwm ou mppt intervém para cortar o consumo que estamos a fazer, evitando a descarga completa da bateria. O que um regulador de carga solar faz é controlar a carga e a descarga da bateria.

Os reguladores fotovoltaicos são compostos por duas entradas e uma saída para consumo. Cada regulador de carga solar tem uma entrada para o positivo e negativo dos painéis fotovoltaicos e uma saída para consumo direto a 12V. Se o nosso sistema funcionar a 12V, só precisamos do painel solar, da bateria e do regulador de carga solar, para além de termos um consumo de 12V.

Controlador solar manual

Se está a pensar como funciona um regulador mppt ou pwm, esta é a secção que procura.

Um regulador fotovoltaico é um elemento que controla a quantidade de energia que chega às baterias num sistema fotovoltaico. O regulador de carga fotovoltaico permite otimizar a instalação de painéis solares e prolongar a sua vida útil.

Um controlador solar é muito fácil de configurar, desde que se utilize o manual do mppt em inglês. Seguindo as instruções do fabricante do controlador solar, siga estes passos para configurar o dispositivo:

1. Ligar os cabos positivo e negativo do depósito de armazenamento ao controlador solar.
2. Determinar a tensão máxima a que o módulo fotovoltaico deve carregar a bateria.
3. Defina a tensão de reconexão no regulador de carga para indicar o limite para reutilizar a bateria.
4. Limitar a tensão de desconexão do regulador de carga FV para proteger as baterias de uma descarga excessiva.
5. Marque o número de horas que a bateria estará a ser utilizada.
6. Verifique a compatibilidade entre o controlador solar e a bateria.

Uma vez configurado o controlador fotovoltaico, podem ocorrer vários problemas. Embora não sejam muito importantes, é necessário conhecê-los para que, caso ocorram com o nosso controlador de carga fotovoltaico, estejamos preparados.

Os problemas mais comuns com esta instalação começam com as baterias, que podem não carregar ou podem estar sobrecarregadas. Outro problema que pode surgir com um controlador de carga mppt ou pwm é o facto de a corrente PV inversa ser demasiado elevada.

Pode acontecer que seja gerada menos energia do que o esperado e isso afecte o regulador pwm ou mppt. Por outro lado, podemos ter feito as ligações gerais ao controlador de carga de forma incorrecta.

Passos a seguir para verificar o estado do sistema:

• Anular o regulador solar
• Ligar os cabos dos módulos fotovoltaicos diretamente às baterias e verificar o seu estado.
• Mede a corrente que flui dos painéis solares para os acumuladores.

Se todos estes passos funcionarem corretamente, o problema está no mppt ou no pwm, pelo que deve verificar as suas ligações.

Vantagens da utilização de um controlador de carga solar

• Proteção da bateria: Evita a sobrecarga e a descarga excessiva, prolongando a vida dos acumuladores.
• Monitorização e controlo: Fornece informações em tempo real sobre o estado do sistema para facilitar a gestão.
• Estabilidade do sistema: Mantém a tensão e a corrente em níveis seguros, protegendo todo o sistema.
• Evita danos devido a curto-circuitos, sobreaquecimento e inversão de polaridade.
• Otimização da energia: Assegura que a energia é utilizada de forma eficiente, especialmente nos controladores MPPT.

Manutenção e limpeza de controladores de carga solar

A manutenção do controlador de carga é essencial para garantir um funcionamento eficiente e prolongar a sua vida útil.

• Limpeza: Verificar se o aparelho está limpo e isento de pó, sujidade e humidade. Limpar o exterior do aparelho com um pano seco.
• Verificar as ligações: Verificar se todas as ligações estão apertadas e isentas de corrosão.
• Monitorização do LED: Certifique-se de que as luzes indicam que o dispositivo está a funcionar corretamente. Se o ecrã apresentar quaisquer alertas ou códigos de erro, consulte o manual do mppt.
• Verificar a tensão de entrada: Utilize um multímetro para medir a tensão que entra no dispositivo a partir dos painéis solares. Certifique-se de que está dentro dos parâmetros do fabricante.
• Verificar a tensão de saída: verificar se os valores são os indicados pelo fabricante e adequados para a sua bateria.
• Estado de carga: Verifique se está a carregar corretamente a bateria, assegurando o nível de carga com um multímetro ou sistema de monitorização.
• Inspeção da bateria: Certifique-se de que a bateria não está sobredimensionada ou sobredescarregada, pois isso pode danificar a bateria ou o controlador de carga.
• Verificação da temperatura: Verificar se está a funcionar dentro das temperaturas recomendadas. Evitar que fique demasiado quente, pois pode ser um problema.
• Deve ser instalado num local bem ventilado para evitar o sobreaquecimento.
• Se forem detectados componentes danificados ou com mau funcionamento, estes devem ser imediatamente substituídos para evitar falhas graves.