Controladores de carga MPPT

controlador solar mppt

Um controlador de carga solar MPPT é um adaptador elétrico que optimiza a carga, qualquer que seja a carga ligada ao gerador. Um controlador victron mppt é o que traz mais valor à instalação, pois é capaz de medir a temperatura, a irradiância e a resistência eléctrica do circuito e, assim, encontrar o ponto de carregamento ideal. Um controlador victron mppt analisa o ponto de potência máxima e regista-o com base na deteção de aumentos e diminuições na tensão dos painéis solares.

O controlador MPPT é uma parte importante dos sistemas fotovoltaicos fora da rede. Mas se se tratar de um sistema fotovoltaico ligado à rede, não é tão comum incorporar um MPPT 100/30, ou qualquer outro modelo. As instalações com inversores de autoconsumo não incorporam estes dispositivos; porque as cargas estão adaptadas umas às outras, pelo que não há vantagem em incorporar um regulador MPPT.

Em última análise, um victron mppt 100/30, ou qualquer outra amperagem, será necessário quando não estiver a trabalhar com módulos fotovoltaicos e tensões não adaptadas. O controlador de carga solar MPPT é colocado entre a saída dos painéis solares e o resto do sistema, actuando como uma carga.

Existe uma grande variedade de controladores de carga e, por isso, é essencial conhecer as necessidades da instalação eléctrica e as caraterísticas técnicas para escolher o mppt solar que melhor se adapta às suas necessidades; um modelo comum é o victron mppt 75/15.

regulador mppt: Caraterísticas

Se está a perguntar-se o que significa mppt, significa Maximum Power Point Tracking, ou seguimento muito rápido do ponto de potência máxima, especialmente em tempo nublado e quando a intensidade da luz muda continuamente. Um controlador de carregamento solar mppt melhora a recolha de energia até 30% em comparação com os controladores de carregamento PWM.

Estes controladores de carga victron detectam o ponto de potência máxima de uma forma avançada, podendo haver dois ou mais pontos de potência máxima na curva de tensão de carga. Um controlador de carga solar mppt convencional seleciona normalmente um MPPT local, mas este não é o ideal. A maximização da captação de energia é conseguida pelo algoritmo interno que seleciona o MPPT ideal.

Eficiência de conversão excecional do controlador de carga ou controlador de carga MPPT, tem uma eficiência máxima de 98% sem ventilador e com corrente de saída total até 40ºC (104ºF). O algoritmo de carga é flexível e totalmente programável.

Os mppt dispõem de uma ampla proteção eletrónica, proteção contra sobreaquecimento e redução da potência em caso de temperatura elevada. Nos painéis fotovoltaicos, proteção contra curto-circuito e inversão de polaridade, bem como proteção contra corrente inversa dos painéis solares.

Possui um sensor de temperatura interno que compensa a tensão de carga de absorção e flutuação em função da temperatura.

Os controladores de carga solar inteligentes mppt permitem a visualização de dados em tempo real em tablets, smartphones e outros dispositivos Apple e Android.

Os reguladores de carga MPPT são reguladores de carga solar de alto desempenho, cuja principal caraterística é obter a máxima potência possível em todos os níveis de radiação solar. São também reguladores especializados em fazer com que um painel solar ligado à rede funcione perfeitamente numa instalação fora da rede.

Os reguladores de carga solar MPPT são os dispositivos de uma instalação que controlam e regulam a quantidade de energia que circula entre a bateria e os painéis fotovoltaicos que constituem o painel solar. Os reguladores MPPT incluem um transformador DC-DC (transforma a corrente contínua de alta tensão numa corrente contínua de baixa tensão) e um controlador. Permite que os módulos funcionem com a tensão que melhor lhes convém em cada momento, sem um máximo fixo. Com este regulador de carga mppt, asseguramos a extração da potência máxima ou, pelo contrário, limitamo-la em certas fases de carga e descarga da bateria.

Este tipo de victron mppt é o mais adequado e eficaz para instalações de alta potência, já que garante a extração do máximo rendimento. Além disso, é compatível com mais painéis, oferecendo maiores possibilidades de utilização; e permite adicionar painéis em série com uma tensão total superior à do banco de baterias, uma vez que a tensão pode ser adaptada.

Os reguladores MPPT ou controladores de carga solar MPPT conservam melhor as baterias e prolongam a vida útil e a eficiência das baterias. A potência do regulador MPPT é de até 80 A.

No FVComponentes.com temos os melhores controladores de carga do mercado, da marca Victron. No nosso site pode encontrar: mppt 75/15, mppt inverter, victron mppt 100/30 e muitos mais modelos.

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Ligação de um controlador de carga MPPT a um painel solar

Os reguladores MPPT, como o seu nome indica, fazem com que o painel funcione no seu ponto de potência máxima. Separam a tensão dos painéis da tensão das baterias e são, por isso, um pouco mais caros, mas são também mais eficientes e aproveitam toda a produção possível. Por este motivo, devem ser tidas em conta as seguintes condições:

A gama de tensão especificada pelo fabricante:

Para sistemas de baterias, um regulador de carga de baterias de 12v tem normalmente um máximo entre 100 e 250V. Isto dá-nos uma maior flexibilidade e permite-nos trabalhar com tensões mais elevadas, o que evitará algumas perdas de potência.

Este valor de tensão não deve ser ultrapassado, em condições ambientais muito frias, a tensão fornecida por um painel pode aumentar ligeiramente e o fabricante do regulador limita-nos com a tensão de circuito aberto (Voc). Este é o valor de saída do painel a que deve prestar atenção, que é superior à tensão à potência máxima (Vmp).

Se utilizarmos painéis solares que fornecem 45,7 Voc, se colocarmos 2 painéis em série (91,4V), estamos muito perto do limite de um regulador solar de 100V mppt. Neste caso, recomendamos a utilização de painéis de 60 células, que têm uma tensão mais baixa (cerca de 37 Voc) ou um regulador que suporte 150V.

O ideal é trabalhar sempre com a maior tensão possível nos painéis. Por este motivo é aconselhável escolher a distribuição de painéis que permita a maior tensão sem pôr em perigo o regulador mppt victron. Uma tensão mais elevada permitir-nos-á uma menor secção de cablagem e também menos problemas com a distância entre os painéis solares e o regulador.

Corrente de carga máxima suportada pelo regulador:

É a corrente que vai do regulador para a bateria, não é o mesmo que a corrente que vai dos painéis para o regulador. Neste caso, se o MPPT pode trabalhar com uma bateria de 12, 24 ou 48V, como o regulador de carga solar mppt 24v, devemos dividir a potência total nos painéis pela tensão da bateria para saber se escolhemos o regulador correto.

Por exemplo, uma instalação de 3 painéis de 325W dá um total de 975W.

• Se a instalação funcionar a 48V: 975W / 48V = 20,31A. Neste caso, um regulador Victron 100/20, 20A será suficiente.
• Se a instalação for de 24V: 975W / 48V = 40,62A. A corrente de carga duplica, pelo que precisamos de um MPPT de 40A ou mais.
• Se for uma instalação de 12V: 975W / 12V = 81,25A. Neste caso, precisamos de um regulador de 80A.

Um sistema com uma tensão mais elevada será muito mais económico, uma vez que o mppt victron pode ter uma intensidade de corrente mais baixa e será mais eficiente.

As séries com caraterísticas idênticas:

Ao criar grupos de painéis ligados em pares série-paralelo, todos os painéis devem ser idênticos e ter o mesmo número de unidades em cada série. Para carregar a bateria, temos de atingir uma tensão mínima que é sempre superior à tensão máxima de que a bateria necessitará para ficar totalmente carregada em todas as suas fases.

Numa instalação com inversor mppt e painéis de 60 células que fornecem cerca de 37Voc e com um regulador cujo limite é 150Voc, podemos fazer o seguinte

• 2 painéis solares - Distribuição de matriz única (Voc total: 74) - Adequado para bateria de 12 e 24V.
• 3 painéis solares - Distribuição numa única série (Voc total: 111) - Adequado para bateria de 12, 24 e 48V.
• 4 painéis fotovoltaicos - Distribuição de 2 séries de 2 unidades (Voc total: 74) - Para bateria de 12 e 24V.
• 5 painéis solares - Esta distribuição não é possível.
• 6 painéis solares - Distribuição em 2 séries de 3 unidades (Voc total: 111) - Adequado para 12, 24 e 48V.
• 7 painéis solares - Distribuição impossível.
• 8 painéis solares - Distribuição em 4 séries de 2 unidades (voc total: 74) - Para bateria de 12 e 24V.

Conclui-se que com um regulador de 150Voc, faremos uma série máxima de 3 unidades e depois tantos paralelos quanto a potência do regulador de carga mppt nos limitar.

Nos inversores ligados à rede, o MPPT integrado pode aceitar gamas de tensão de 150V a 800V, dependendo do modelo, pelo que, neste caso, podemos fazer séries longas de mais de 20 painéis solares, que são bastante diferentes do regulador victron mppt.

Um regulador MPPT dá-nos mais eficiência e mais flexibilidade quando ligamos qualquer tipo de painel solar à nossa instalação. Nunca devemos exceder a sua tensão e respeitar a equidade de todos os ramos que estamos a fazer em paralelo. Além disso, se instalarmos mais energia solar do que o regulador MPPT é capaz de passar para o carregamento da bateria, ele limitará a sua saída, não quebrará como acontece com os reguladores PWM. O problema é que em alturas de produção abundante, esta potência extra será desperdiçada.

Aconselhamo-lo a ter em conta que um mppt solar pode ser ligado a qualquer tipo de painéis, mas estes têm de ser em número suficiente para uma distribuição correta e tem de ter em conta a tensão a que as baterias funcionam.

Como calcular o controlador solar mppt

O mppt pode ser utilizado com todos os tipos de painéis solares, mas é de notar que estes reguladores solares foram fabricados para serem configurados com painéis solares de 60 células, uma vez que este tipo de painel funciona com tensões diferentes dos painéis de 12V e 24V.

Uma forma rápida de calcular o controlador solar MPPT é dividir a potência dos painéis solares pela tensão da bateria.

Por exemplo, se tivermos um total de 1.320W de painéis solares e uma bateria de 24V: 1.320W / 24V = 55A; podemos utilizar um regulador solar MPPT de 50A, uma vez que estes reguladores de carga não se queimam se a corrente de carga for excedida. Os MPPT ajustam a tensão de funcionamento dos painéis solares para limitar a corrente de carga.

É importante notar que a corrente de carregamento da bateria não é a mesma que a corrente do gerador solar. A corrente do painel solar depende da configuração paralela em série dos painéis solares, enquanto a corrente de carga é calculada como acima. O gerador solar nunca deve exceder a tensão CC máxima permitida na entrada do controlador solar MPPT; se isso ocorrer, o mppt queimar-se-á. Assim, a tensão de circuito aberto Voc dos painéis solares e a forma como a temperatura afecta a tensão de saída de um painel solar devem ser tidas em conta para fazer um bom cálculo.

Utilizações regulamentares mppt

As utilizações mais comuns de um regulador MPPT são:

• Em instalações com painéis solares de 60 células, porque somos obrigados a instalar o regulador MPPT se quisermos atingir a carga da bateria a 100%. Este tipo de regulador de carga solar deve ser instalado em instalações onde o módulo está ligado à rede e o banco de baterias é de 12V.
• É muito útil em instalações com elevada procura de energia, uma vez que o mppt é um regulador maximizador que trabalha sempre na sua curva de potência máxima.
• Amplamente utilizado em instalações onde existe uma grande distância entre os módulos solares e o banco de baterias. É instalada uma série de painéis solares para ganhar tensão, evitar perdas de tensão e reduzir a secção transversal do cabo. Quanto maior for a tensão, menor será a secção transversal do cabo necessária e menores serão as perdas de tensão.
• É também muito comum em instalações com pouco espaço disponível para os painéis solares, de modo a tirar o máximo partido de cada módulo instalado, como em instalações para caravanas e barcos.

O FVComponentes.com está à sua disposição para responder a quaisquer perguntas que possa ter sobre o mppt ou qualquer outro produto do nosso site.