Dimensionar un regulador de carga

1. Tamaño y calidad antes de instalar

Tomando las recomendaciones del Departamento de Energía Solar del Instituto para la ‘Diversificación y Ahorro de Energía (IDAE) y el ‘Centro de Estudios de Energía Solar’ CENSOLAR su documento conocido como “PCT-REV-febrero 2009”, un párrafo literalmente publicado para tomar acción en cuanto a la selección de un Regulador, dice:

“El regulador de carga se seleccionará para que sea capaz de resistir sin daño una sobrecarga simultánea, a la temperatura ambiente máxima, de:

  • Corriente en la línea de generador: un 25% superior a la corriente de cortocircuito del generador fotovoltaico en Condiciones Estandar de Medida (CEM). 
  • Corriente en la línea de consumo: un 25% superior a la corriente máxima de la carga de consumo.”

Es decir calcular la Intensidad de entrada al Regulador y la Intensidad de Salida de este Regulador

2. Intensidad de entrada al Regulador

Por supuesto ya se ha calculado la cantidad y calidad de paneles para nuestro sistema donde se va instalar un Regulador .

La Intensidad de entrada o de carga al regulador está dada siempre por la fórmula:

I(entrada) = Isc x 1.25 

Donde Isc (corriente en cortocircuito) es el dato que se tiene en el catálogo del panel o paneles calculados anteriormente.(ver aquí).

En el ejemplo de nuestra cabaña que debe instalarse en Huancayo, Perú se ha calculado un total de 5 unidades de paneles cuyo Isc (Corriente de cortocircuito de fábrica) es 8.3 A (datos del catálogo del panel modelo REC 230 PE) .

Datos ya calculados:

Caso Cabaña en Huancayo Perú. Se calculó un total de 5 paneles. 

El valor de Isc según catálogo del panel es igual a 8.3 A 

Por lo tanto, tamaño del Regulador:

I(entrada regulador) = ( Isc ) x (No. paneles) x (1.25)

I(entrada regulador) = ( 8.3 ) x ( 5 ) x (1.25) ==> 51.87 A

3. Intensidad de salida (carga) del Regulador

Se puede seleccionar un Regulador cuya máxima corriente sea 25% mayor que la Intensidad de Consumo (Iconsumo). Otros expertos recomiendan el 20%. 

Debe conocerse la Intensidad Máxima de Instalación ( Imax ) para cargas de corriente alterna (AC)

Tomamos como ejemplo nuestro caso, Cálculo de Paneles para Cabaña en cuya tabla se puede sumar las Potencias (Watts) de los Equipos/Carga total de carga alterna:

Televisor (70W)+Cafetera (200W)+Microondas (900W)+Ventilador (15W)+Mini Refrigerador (20):  1,205 W.

Deseamos Salida de un Regulador para esta Potencia Instalada (1,205W).

También hemos preferido que la Tensión en nuestro sistema opere con baterías de 12V cuyo rendimiento estimamos un 80%.A2-1KW-1

Finalmente la Intensidad Máxima de Instalación (Imax) será igual a:

Imax = 1,205/(12×0.80) => Imax = 125.52 A

Intensidad de Carga o Salida del Regulador (Dimensión del Regulador)

I(salida) = Imax * 1.25

I(salida) = 125.52 x 1.25       ==>156.90 A 

4. Resultados: 

Alternativa 1: Se requiere un Regulador de la dimensión de entrada 50A y salida >150A <==(opcional), como mínimo.

Alternativa 2: Se disponga de un Regulador de entrada 50A y salida 10A sin conectar el Inversor a la salida del Regulador, es decir considerando que el Inversor regule la descarga de la Batería.

5. Recomendaciones:

  • Instalar Reguladores con capacidad de desconectar automáticamente los paneles durante la noche para evitar la descarga de la batería.
  • Puedan medir temperatura de la Batería y corregir las tensiones de sobrecarga.
  • Que tenga el sistema de modulación de duración de impulsos (Pulse with modulation-PWM).
  • Capaces de rastreo del Punto de Potencia Máxima del banco de paneles solares (Maximum Power Point Tracking – MPPT)
  • Que cuenten con indicadores de Corte por Baja, Corte por Alta y de Rearme (LVD, HVD, LRV respectivamente).
  • Tenga, mucho mejor, alarmas de los indicadores anotados arriba.
  • Según aplicación, potencia, distancias y tipo de módulos disponibles etc. puede ser ventajoso emplear un regulador MPPT o uno PWM en caso de que es mayor la potencia del campo fotovoltaico. Más conviene un  Regulador MPPT.  

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17 Comentarios

  1. Luiz, te agradezco por tu pregunta. No olvidar que la capacidad de un controlador está en función al dato de Isc de tus paneles FV y no a la carga. Lo que va a controlar tu componente es a tus paneles y a la o las baterías, por lo tanto debes conocer el dato ‘corriente de cortocircuito’ (Isc) de tus paneles y aplicar la fórmula que se indica el artículo. No puedes elegir un controlador sin tomar en cuenta este dato. Lo tienes en el artículo. Un saludo. Atte. http://www.eliseosebastian.com

  2. Luiz Arrieta dice:

    que tal!! tengo que alimentar una instalacion con una carga de 390 Ah/dia puedo elegir un controlador de 20A, 40A, 60A, 80A. Si yo elijo utlilizar los de 60 A tengo que comprar 6.5 controladores pero como los conecto a mi inversor?

  3. Mi estimado Carlos. Tú tienes frente a ti un mensaje de cálculos, estimados, porcentajes de seguridad con el artículo “Dimensionar un regulador de carga…” ¿me puedes confirmar cuáles son tus cálculos de dimensionamiento para tu proyecto? o lo haz hecho (instalado) sin un celoso dimensionamiento. Si cumples los pasos que nos recomiendan ‘no debía chamuscarse nada’ o ninguno de tus componentes. Saludos. Atte. http://www.eliseosebastian.com

  4. carlos dice:

    hola eliseo…tengo tres paneles instalados en paraleleo…puse un controlador y un inversor honda cuadrada de 600w ….luego corri cables por mi depa con cable de 14 y al principio funciono todo bien puse 5 focos led de 12 v . y prendi un televisor de 12 pulgadas led….al tercer dia se chamusco el controlador este es de 20 amp estilo wpm…..que paso?

  5. Nada, nada mi querido amigo Edu. No he visto o enterado de algún problema como tú piensas. Mira por ejemplo aquí: http://www.xataka.com/energia/asi-es-la-planta-solar-flotante-que-kyocera-ha-estrenado-en-japon

  6. edu dice:

    para una instalacion solar en el mar que equipos son los adecuados usar es decir : regulador de carga , inversor , los cables optimos que se deben usar en instalaciones en el mar , la oxidacion o que factores pueden afectar a algunos de estos equipos y que puedo usar para prevenirlo .

  7. Hola Alberto: Gracias por tu consulta. Claro que el rango de seguridad o compensación para evitar pérdida de energía o sobrrecalentamiento hasta en los cables es de 10%. Entiendo que has querido decir del 7 al 10% más con respecto al amperaje de la batería. Eso es, está bien pero mucho mejor de mayor capacidad tampoco no sobredimencionar. Te sugeriría que lo hagas y estar cerca para evitar retorno de corriente. En conclusión no pasa nada/ Espero me sigas contando cómo te va. Saludos http://www.eliseosebastian.com

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