Componentes Esenciales en Sistemas Fotovoltaicos: Reguladores y Convertidores

Componentes Clave en Instalaciones de Energía Solar Fotovoltaica

El Regulador de Carga Solar

El regulador tiene como misión gestionar la carga y descarga de la batería, recibiendo energía del generador fotovoltaico durante el día para alimentar el circuito durante la noche.

Funciones Principales del Regulador

• Protege a la batería contra la sobredescarga.
• Evita la descarga nocturna de la batería por parte de los componentes conectados.

Modos y Operaciones de Funcionamiento

El regulador realiza diversas funciones para optimizar la vida útil y el rendimiento de la batería:

• Ajuste de la carga de la batería.
• Protección contra la inversión de polaridad.
• Impedir el funcionamiento emitiendo una alarma.
• Protección contra cortocircuitos.
• Medición de temperatura.
• Protección contra sobreintensidad.
• Protección contra descargas excesivas, etc.

Tipos de Regulación de Carga

Regulación de Carga Profunda

El regulador permite la entrada de corriente sin interrupción hasta alcanzar el punto de tensión de carga.

Igualación

Se inyecta corriente durante un periodo para conseguir la carga máxima de la batería.

Flotación Alta

En este caso, se mantiene la tensión de la batería mientras realiza la última carga de los acumuladores.

Flotación Baja

En este punto, la batería está completamente cargada.

Modo Noche

Detecta que se ha hecho de noche y mide la tensión en la entrada para evitar dicha circulación a la batería.

Métodos de Conexión y Control

Regulación Serie

Se efectúa interrumpiendo la conexión entre el generador y la batería mediante un relé sólido.

Regulación Paralelo

Se efectúa un cortocircuito en la entrada del generador mediante relés sólidos.

Todo-Nada

Se realiza conectando y desconectando el circuito entre el generador y la batería de acumulación para una diferencia de tensión de 0,5/1V.

Regulación PWM (Modulación por Ancho de Pulso)

Permite el paso de toda la corriente producida por el generador hacia la batería.

Características Técnicas de los Reguladores

Tensión Nominal

Es la tensión del sistema fotovoltaico para la que ha sido diseñado, con valores entre 12, 24 y 48V.

Intensidad Nominal

Es el valor de intensidad del generador fotovoltaico que tiene que controlar el regulador, no sobre los 1000 W/m².

Mantenimiento de los Reguladores

1. Se conecta la batería de acumulación.
2. Se conecta el generador fotovoltaico protegido contra la luz.
3. Se conecta al circuito de utilización abriendo los dispositivos de protección.

Revisión Anual

Es fundamental para asegurar que no se obstruya la entrada de aire y que las conexiones estén correctas.

Punto de Máxima Potencia (MPPT)

Es un adaptador electrónico que hace trabajar al generador fotovoltaico en la zona de su curva característica donde entrega la máxima potencia.

Los Inversores Solares

Un inversor es un dispositivo capaz de convertir la Corriente Continua (CC) producida por el generador en Corriente Alterna (CA) con los parámetros adecuados de tensión y frecuencia.

Tipos de Inversores

• Para sistemas conectados a la red (On-Grid).
• Para sistemas autónomos (Off-Grid).

Rendimiento y Capacidad

Rendimiento

Es la relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada, y también depende de la temperatura de trabajo.

Capacidad de Sobrecarga

El inversor debe ser capaz de entregar una potencia superior a la nominal durante un tiempo determinado.

Grados de Protección (IP)

• IP 20 en interior de edificio.
• IP 30 en lugares de acceso restringido.
• IP 65 en la intemperie.

Características del Inversor para Sistemas Autónomos

Entrega la potencia nominal de forma continua. El autoconsumo del inversor debe ser menor al 2% de la potencia de salida. Estarán protegidos contra desconexión del acumulador, cortocircuito, tensión de entrada y sobrecarga.

Inversores Centrales

Se utilizan para instalaciones de mucha potencia (a partir de 10 kW), mediante la conexión de ramas en paralelo, en cascada, multicadena o integrados en el módulo.

Aislamiento Galvánico

Se realiza entre el generador fotovoltaico que genera CC y la red de CA.

Instalación de Inversores

Se debe colocar lo más cerca posible de la batería para minimizar la caída de tensión. Se ubica en un lugar donde no reciba calor directo y donde circule el aire adecuadamente para su refrigeración.

Conexión del Inversor

Tienen dos bornes de entrada (positivo y negativo) para la CC y dos bornes de salida en alterna (CA).

Mantenimiento de Inversores

Consiste en comprobar los cables, los terminales y bornes libres de corrosión, eliminar la suciedad acumulada y verificar que el inversor esté firmemente sujeto.