No amable lector, no se trata de alimentar a un bebé para que en un futuro se convierta en una persona que va a invertir su dinero en algún negocio. De lo que quiero hablar es de cómo se hace para suministrarle voltaje a un inversor para que trabaje, es decir para produzca tensión de alterna a su salida para poder conectar nuestros electrodomésticos en medio de un apagón de esos que brotan lozanos en nuestros días.
Los inversores que ya vimos toman la alimentación de una batería; pero la batería no es una fuente de energía, es solo un reservorio, la batería debe ser recargada para que el sistema pueda continuar prestando servicios una vez que use toda la energía previamente almacenada en ella. Luego tenemos tres posibles opciones: cargar la batería de la red industrial cuando hay «alumbrón», cargarla usando el voltaje generado por paneles solares, u otra fuente externa, por ejemplo un pequeño generador de combustión interna,o ambos inclusive (sí, coexisten pacíficamente, no hay que desconectar.el cargador de la red industrial cuando estemos cargando de los paneles solares o usando un generador (planta) de combustión interna).
Para el primer caso se requiere un cargador que garantice los modos de carga que exige el tipo de batería como ya expliqué en el post de las baterías. Se pueden conectar varios cargadores en paralelo para aumentar la carga y aprovechar mejor el alumbrón.
En el caso de cargar las baterías a partir de los paneles solares necesitamos de un regulador, es decir, un circuito que acondicione el voltaje de DC que viene de los paneles a lo que necesita la batería para cargarse. Es muy común el uso de una «cajita» que contiene un circuito llamado MPPT (siga leyendo que más abajo explico eso en detalle). También se pueden cargar las baterías sin MPPT, solo usando un PWM más común y menos sofísticados, pero en ese caso no hacemos un uso óptimo de los paneles solares, o podemos cargar directamente la batería (vea al final del post un ejemplo de por qué no debemos hacerlo así.
¿Qué es un MPPT?
El MPPT (Seguimiento del Punto de Máxima Potencia, siglas en inglés de Maximum Power Point Tracker) es un circuito (hardware) o algoritmo inteligente que funciona como el «cerebro» que optimiza la conexión entre los paneles solares y el inversor solar o las baterías en los inversores autónomos, también está presente en los híbridos. Su misión es garantizar que los paneles siempre entreguen la máxima potencia posible, independientemente de los cambios de luz, temperatura o iluminación. Si desea leer más en detalle sobre los MPPT puede mirar el post sobre MPPT.
Muchos inversores modernos, especialmente los residenciales, cuentan con MPPT Global. Esta función avanzada es capaz de escanear toda la curva de rendimiento del panel para encontrar el punto de máxima potencia global, lo que es crucial para minimizar las pérdidas cuando hay sombreado parcial en algunos paneles de una cadena.
Ventajas del MPPT y comparación con otros reguladores de carga
La principal ventaja del MPPT frente a tecnologías más simples (como los reguladores PWM, siglas de Pulse Width Modulation) es la eficiencia. Un sistema con MPPT puede ser entre un 20% y un 30% más eficiente que un PWM, aprovechando mucha más energía, especialmente en días nublados, fríos o con paneles que generan mucho mayor voltaje que el 1que demandan las baterías para cargarse.
La Ganancia Tangible en Corriente
Para cerrar el círculo y responder al «por qué es tan recomendable» usar el MPPT, les muestro un ejemplo numérico muy ilustrativo. Imagina un panel de 400W con un punto de máxima potencia en 40V y 10A (Pmpp = Vmpp x Impp). Si lo conectáramos directamente a una batería de 12V (que en carga está alrededor de 14V), el panel se vería forzado a operar cerca de esos 14V. En ese punto, la potencia útil que entregaría sería de apenas P = 14V x 10A = 140W, desperdiciando 260W. Un regulador MPPT interviene para resolver este desajuste. Convierte los 40V y 10A del panel en, digamos, 14V para la batería. Para mantener la potencia (los ~400W), la corriente de carga se eleva a aproximadamente I = P / V = 400W / 14V ≈ 28.5A. Esta ganancia, pasar de 10A a 28.5A, es la esencia de la eficiencia que aporta el MPPT.
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En los sistemas ECOFLOW y otros todo está integrado por el fabricante. Cuando el usuario decide armar su sistema por pedazos entonces necesitan asesoría, hay que revisar muchos parámetros y acoplarlos para que funcionen correctamente sin que se dañen las partes. LADETEC les brinda sus servicios de asesoría:
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