Al configurar un sistema de energía solar, elegir los componentes adecuados es crucial para un rendimiento y una longevidad óptimos. Un componente crítico es el controlador/regulador de carga solar , que regula el flujo de energía desde los paneles solares al banco de baterías. Comprender cómo dimensionar el controlador de carga para su configuración específica es fundamental para lograr eficiencia y seguridad.
Nota:
Al determinar el tamaño de su controlador de carga, considere el tamaño del sistema de batería y si desea conectar sus paneles solares en serie o en paralelo . Las conexiones en serie aumentan el voltaje, mientras que las conexiones en paralelo aumentan la corriente. Dependiendo de su configuración, deberá hacer coincidir las especificaciones de corriente y voltaje del controlador de carga en consecuencia.
Seleccionar el controlador/regulador de carga solar MPPT adecuado para un panel solar de 200 W requiere una consideración minuciosa de varios factores para garantizar la eficiencia y la compatibilidad. Estas son las preguntas clave que debe abordar antes de realizar una compra:
Factor1 - ¿Cuál es la potencia máxima del panel solar?
La potencia máxima de un panel solar, a menudo denominada Pmax, representa su potencia de salida de rendimiento máximo en circunstancias ideales (STC). Esta métrica es esencial para garantizar la compatibilidad con los controladores de carga solar.
Localice el valor de Pmax en la etiqueta pegada en la parte posterior del panel o dentro de su hoja de datos . Es imperativo verificar que la potencia total de salida del panel solar no supere la potencia máxima de entrada fotovoltaica admitida por el controlador elegido.
Factor2 - ¿Cuál es el voltaje máximo del panel solar?
Al evaluar el controlador de carga, es crucial considerar el Voc ( voltaje de circuito abierto ) del panel solar, que denota su voltaje de salida máximo sin carga , a menudo probado bajo STC (Condiciones de prueba estándar).
Es vital garantizar que la tensión nominal de entrada máxima del controlador de carga (también conocida como tensión abierta máxima de PV ) supere la Voc del panel solar. Esto garantiza que el controlador de carga pueda gestionar de forma segura la salida de voltaje más alto del panel solar, incluso durante condiciones de máxima luz solar.
Nota:
Además, para una eficiencia óptima y la máxima potencia de salida de los paneles solares, sigue siendo crucial tener en cuenta el voltaje de potencia máxima (Vmp) del panel solar. El rango de voltaje de funcionamiento del controlador de carga solar debe abarcar el Vmp del panel solar para garantizar una conversión de energía eficiente en diferentes condiciones de luz solar y demandas de carga.
Factor3 - ¿Cuántos amperios genera un panel solar de 200 W?
Al seleccionar un controlador de carga, además de considerar el voltaje de circuito abierto, otro parámetro crucial del panel solar a tener en cuenta es el Isc, o corriente de cortocircuito del panel solar. El Isc representa la corriente que fluye fuera del panel solar cuando los cables positivo y negativo están en cortocircuito en condiciones de prueba estándar, lo que indica la corriente máxima que el panel puede entregar sin sufrir daños.
Es aconsejable incorporar un margen de seguridad al determinar la capacidad de manejo actual requerida para la compatibilidad con los controladores de carga solar, generalmente agregando un 25% al valor Isc.
Por ejemplo, un panel solar PowMr de 200W, con un Voc de 25,2V y un Isc de 10,28A, sumando un margen del 25%, produce alrededor de 12,85 amperios.
Por lo tanto, un controlador de carga solar con una corriente de carga nominal de 15 A sería suficiente para manejar la salida de este panel solar de 200 W.
Factor 4: cuánto tiempo se carga una batería con panel solar de 200w
Si la principal preocupación es cargar eficientemente la batería a la velocidad deseada, sería más apropiado dimensionar el controlador de carga solar en función de la capacidad de la batería y la corriente de carga nominal .
La corriente de carga nominal de una batería se refiere a la corriente máxima permitida a la que la batería se puede cargar de forma segura sin causar daños. Actúa como un límite superior sobre la rapidez con la que las baterías pueden aceptar la carga. Al seleccionar un controlador de carga solar, es fundamental asegurarse de que su corriente de carga máxima no supere la corriente de carga nominal de la batería.
Tomando como ejemplo la batería LiFePO4 de 12 V y 100 Ah y su capacidad para manejar una corriente de carga máxima de 50 A , podríamos optar por un controlador de carga solar MPPT PowMr de 40 A (voltaje abierto fotovoltaico máximo: 100 V y potencia de entrada máxima: 520 W) para mejorar la velocidad de carga. .
Sin embargo, para garantizar esta corriente de carga, es necesario aumentar la potencia del panel solar. Como determinamos anteriormente, el panel solar de 200 W produce 20,84 A (con un margen del 25%). Por lo tanto, para lograr la salida de 40 A, necesitamos conectar en paralelo dos paneles solares de 200 W. Con esta configuración, se necesitarían alrededor de 2,5 horas para cargar completamente la batería de 100 Ah (calculada como 100 Ah/40 A = 2,5 horas).
Reflexión Fina - Qué alimentará con el panel solar de 200 W?
De hecho, el objetivo final de instalar un sistema solar es proporcionar energía para la carga. Al seleccionar un controlador, este debe girar en torno a la potencia total de la carga. Primero, calcule la potencia de carga utilizando energía solar y determine la capacidad requerida de la batería en función de la duración del suministro de energía . Finalmente, seleccione paneles solares coincidentes y diseñe un conjunto de paneles solares basado en el voltaje de la batería, la corriente de carga de la batería y las 4 consideraciones mencionadas anteriormente.
Como regla general, un panel solar de 200 vatios puede hacer funcionar varios dispositivos eléctricos de tamaño pequeño a mediano, como luces LED, computadoras portátiles y televisores de pantalla plana. Lo primero que debe hacer es dimensionar la batería de manera ideal para las necesidades de energía y los patrones de uso del sistema, garantizando un funcionamiento eficiente y una energía de respaldo adecuada.
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Para ayudarle a tener algunas nociones básicas y comprender cuánta energía necesita almacenar, hacemos una lista de estos aparatos y su potencia nominal y tiempo de funcionamiento comunes:
| Aparato | Número de puntos de venta | Potencia Nominal / Potencia Máxima | Tiempo de uso en un día | Uso de energía por tipo de dispositivo |
|---|---|---|---|---|
| Luces led | 3 | 6 vatios | 4 horas | 72 vatios hora |
| Televisión de pantalla plana | 1 | 50 vatios | 2 horas | 100 vatios hora |
| Computadora portátil | 1 | 45 vatios | 3 horas | 135 vatios hora |
| Refrigerador | 1 | 150 vatios | 4 horas | 600 vatios hora |
| Uso total de energía | / | / | / | 907 vatios hora |
A través de este cálculo de demanda de energía, hemos determinado que nuestras baterías deben almacenar un mínimo de 907 Wh de energía solar. Para dar cabida a cualquier pico inesperado en el uso, esta cifra debe multiplicarse por 1,5 . En consecuencia, el tamaño ideal de la batería sería de aproximadamente 1360,5 vatios-hora. Al convertir esto a amperios-hora (Ah), considerando un voltaje de batería requerido de 12 voltios, se obtiene alrededor de 113,4 Ah. Por tanto, una batería de entre 100Ah y 120Ah sería adecuada.
Ahora que conoce la capacidad requerida de la batería, puede ajustar el tamaño del conjunto fotovoltaico en función del voltaje de la batería, la corriente de carga y los 4 factores decisivos mencionados anteriormente.
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