PWM – El riesgo de utilizar este tipo de regulador fotovoltaico en instalaciones residenciales

Los equipos para instalaciones fotovoltaicas poseen un costo bastante elevado, más aún para instalaciones del tipo Off Grid (Aislada de la Red) a causa de la necesidad de almacenar la energía en baterías. Esto muchas veces, para personas sin experiencia, los lleva a reducir al máximo el costo en equipamiento, llegando a escoger reguladores del tipo PWM para instalaciones residenciales y además de fabricantes que carecen de experiencia e innovación.

El regulador de carga tiene como función principal cargar eficientemente las baterías. Además de cargar eficientemente las baterías, debe ser capaz, en lo posible, aprovechar al máximo la energía del arreglo fotovoltaico, esto dependerá de la eficiencia de este, sin embargo el regulador del tipo PWM es el que mayor pérdida produce.

En teoría un regulador PWM permitirá la mayor cantidad de corriente proveniente del arreglo fotovoltaico, pero solo utilizara el voltaje que requiere el banco de baterías. Esto provoca una caída de tensión considerable, dando como resultado una pérdida de potencia y de energía fotovoltaica.

Veamos un Ejemplo:

Un panel fotovoltaico Risen de 72 celdas 325W conectado a un regulador de PWM de 60 amperios y un banco de baterías del tipo GEL de 24V, marca Ultracell. No es necesario, para este ejemplo, definir la capacidad en AmperHora del banco de baterías.

Parametros Panel Fotovoltaico Policristalino Risen RSM72-6-325P

Sin definir la eficiencia del regulador PWM y asumiendo una irradiación en condición estándar (Standard Condition en inglés, irradiancia de 1000W/m2 a 25°C) este operará transfiriendo la corriente de 8.7A al banco de baterías, pero solo permitirá, 28.8V, correspondiente al voltaje de carga de las baterías, despreciando el voltaje restante 37.4 – 28.8 = 8.6V. Esto causa una pérdida de potencia, porque los 325W del panel fotovoltaico se logran a una tensión Vmpp de 37,4V y a una corriente Impp de 8.7A, sin embargo al bajar el voltaje aprovechado, disminuye la potencia a 28.8V * 8.7A = 250W. Hemos perdido 75W. Esto es en condiciones ideales, imagina que sucedería cuando los conductores no poseen la sección necesaria o se realizan uniones manuales sin uso de conectores MC4, o, sometes los cables a altas temperaturas y los módulos fotovoltaicos poseen puntos calientes, entre otros.

Explicación del riesgo de utilizar un regulador fotovoltaico PWM en instalaciones residenciales

Ya sabemos que el regulador produce pérdidas, pero lo más importante y grave a la vez es que si necesitamos conectar una gran cantidad de módulos fotovoltaicos, tendremos que conectarlos en paralelo, ya que, al conectarlos en serie, perderíamos un mayor número de voltios y por ende energía. Ten en cuenta que para instalaciones fotovoltaicas residenciales es común instalar entre 4 a 20 Paneles Fotovoltaicos. A modo de ejemplo, si conectamos 6 paneles en paralelo produciremos, en condiciones ideales, 52.2 Amperios. Esto es una corriente muy elevada, arriesgándonos a peligros de arco eléctrico y calentamiento de los conductores, pudiendo provocar un incendio. Imagina que hoy, con una soldadora al arco con 30 amperios es posible soldar.

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11 Comments

  1. Hay que ser responsables al momento de diseñar e implementar este tipo de instalaciones, lo barato puede salir muy caro. Muchas gracias por este artículo.

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