Buck versus Boost
Los paneles solares producen su potencia máxima cuando trabajan a una determinada tensión, que puede variar en función de diversos factores cómo la temperatura, el sombreado parcial, el ángulo solar y otros. Esta tensión óptima a la que se extrae la mayor potencia del módulo fotovoltaico se denomina punto de máxima potencia (MPPT). La elección de un Regulador de Carga Solar con seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) garantiza que se obtendrá esta potencia máxima en todo momento.
Todos los Reguladores de Carga Sunforge MPPT, incluidos los Reguladores de Carga Genasun, maximizan la generación de energía fotovoltaica al hacer trabajar al módulo fotovoltaico a su tensión óptima y entregar la energía de manera eficiente a la batería, incluso cuando ésta tiene un voltaje diferente.
Los reguladores de carga solar son convertidores de potencia: al ajustar la corriente, convierten la tensión fluctuante producida por los módulos fotovoltaicos a la tensión de entrada requerida por las baterías.
Los convertidores Buck reducen la tensión aumentando la corriente. Por el contrario, los convertidores Boost aumentan la tensión disminuyendo la corriente. Esto es posible debido a la relación entre Potencia (P), Tensión (V) y Corriente (I):
P = I × V
Al realizar de forma simultánea el aumento de corriente y la disminución tensión y viceversa, nos aseguramos de que se mantenga la misma potencia y por ello se transmite la misma cantidad de energía en ambas situaciones.
Esto significa que toda la energía disponible en el campo solar se entregará a las baterías y cargas, se esté trabajando con un convertidor Buck (reducción de la Vmp de los módulos) o con un convertidor Boost (incremento de la Vmp de los módulos)
Antes de escoger el regulador de carga adecuado, es importante determinar si la tensión del módulo fotovoltaico a máxima potencia (Vmp) debe reducirse (bucked) o aumentarse (boosted) en comparación con la tensión nominal de la batería que se está cargando.
¿Cómo funciona un Regulador de Carga Buck?
(¿y en que situaciones debería ser escogido?)
Se debe utilizar un regulador de carga Buck para cargar una batería de tensión menor a la del módulo fotovoltaico. Por ejemplo, un módulo fotovoltaico de 36 celdas (12V de tensión nominal) tiene una Vmp de alrededor de 17-18 V, valor superior a la tensión de carga de una batería de 12V (normalmente alrededor de los 13-14 V). Por ello, si queremos cargar una batería de tensión nominal 12V (por ejemplo, una batería de automóvil) con energía solar, necesitaremos usar un regulador de carga Buck.
Los Reguladores de Carga Genasun GV-4, GV-5, GV-5-MOD y GV-10 son controladores Buck, diseñados para reducir la Vmp del módulo fotovoltaico y entregar la máxima potencia cuando la tensión de la batería es menor (por ejemplo, 12V nominal).
Vamos a hacer los cálculos. Un módulo solar de 36 celdas y 100W de potencia nominal en condiciones de prueba estándar (STC) tiene una Vmp de aproximadamente 17-18 V, lo que significa que la corriente de salida a máxima potencia (Imp) será de aproximadamente 5,5A. Esta salida del módulo fotovoltaico se convierte en la entrada al Regulador de Carga GV-10, el cual, después de reducir el Vmp (Buck), entregará a la batería aproximadamente 8A a 12.5V, lo que equivale a los 100 W de potencia nominal originales del módulo fotovoltaico.
I x V = P
Salida del módulo FV: 5,5 A x 18 V ≈ 100 W
Salida del regulador de carga: 8 A x 12,5 V = 100 W
Los Reguladores de Carga Genasun GV-4, GV-5, GV-5-MOD y GV-10 cargarán las baterías siempre que la tensión de entrada (tensión del módulo Vmp) sea mayor que la tensión de la batería y la potencia sea suficiente para activar el regulador. Sin embargo, para obtener resultados óptimos, la tensión de entrada debe ser aproximadamente 0,4V mayor que la tensión de la batería para los modelos GV-4 y GV-5/GV-5-MOD, y aproximadamente 1,0V mayor para el GV-10 (algo menor para cargas más ligeras). Este funcionamiento permite al Regulador de Carga Genasun entregar la máxima potencia de salida según las condiciones de entrada disponibles.
¿Cómo funciona un Regulador de Carga Boost?
(¿y en que situaciones debería ser escogido?)
Se debe utilizar un regulador de carga Boost como el Genasun GVB-8 o GVB-8WP para cargar una batería de tensión superior a la del módulo fotovoltaico. Por ejemplo, utilizando un regulador de carga GVB-8 con el mismo módulo fotovoltaico del ejemplo anterior, 100W, 36 celdas y 12V de tensión nominal, se podría cargar una batería de hasta 48V de tensión nominal. El GVB-8 aumentaría la entrada de 5,5A y 18V (salida del módulo fotovoltaico) para producir una salida de 2A a 50V (aproximadamente la tensión de entrada apropiada para una batería de 48V de tensión nominal)
I x V = P
Salida del módulo FV: 5,5 A x 18 V ≈ 100 W
Salida del regulador de carga: 2 A x 50 V = 100 W
Otro ejemplo: si se dispone de un módulo fotovoltaico semi flexible de 20 celdas y 9V de tensión nominal (Vmp alrededor de 13V), el Regulador de Carga GVB-8 incrementará la tensión nominal de salida del módulo (9V) para poder cargar una batería de 12V o más.
Los Reguladores de Carga GVB-8 y GVB-8WP están diseñados para trabajar con una corriente de entrada mínima de 9A (Imp). La potencia máxima entregada por el módulo fotovoltaico dependerá de la tensión de la batería a cargar, tal y como se muestra en la siguiente tabla:
La mínima Vmp del módulo (también conocida como entrada mínima del regulador de carga) es de 5V para los modelos GVB-8 y GVB-8-Wp. Para conseguir la máxima eficiencia energética, la tensión Vmp debe ser menor o igual a la tensión de la batería. Si la tensión Vmp es superior a la de la batería los Reguladores de Carga GVB-8 y GVB-8-Wp seguirán funcionando y reduciendo la tensión procedente del módulo fotovoltaico, pero éstas no son las condiciones de funcionamiento adecuadas para un regulador de carga Booster.
Consumo casi nulo de los Reguladores de Carga Genasun
Para terminar, se debe mencionar que los Reguladores de Carga Genasun apenas consumen energía. La ingeniería aplicada en su diseño ha logrado que los Reguladores de Carga Genasun sean los de menor consumo del mercado, ya sea durante sus horas operativas o durante la noche. En comparación, los reguladores de carga de la competencia consumen diez veces más corriente que los Reguladores de Carga Genasun. Esto es algo de lo que estamos muy orgullosos y que ofrece grandes ventajas a nuestros usuarios.
