Atualmente, muitas pessoas estão interessadas em adquirir a sua própria instalação de painéis fotovoltaicos para produzir energia renovável, que cuida do planeta e nos ajuda a poupar nas faturas de eletricidade. No entanto, nem sempre estamos conscientes dos seus elementos essenciais.
O controlador de carga solar ajuda os painéis fotovoltaicos a funcionarem corretamente, com maior produtividade e uma vida útil mais longa. Neste artigo, vamos ver exatamente o que é este componente, quantos tipos existem e qual será o melhor para incluir na sua instalação.
Índice de Contenidos
O que é um controlador de carga solar?
Um controlador de carga solar é um dispositivo que faz parte dos painéis fotovoltaicos e é responsável por monitorizar, regular e controlar o fluxo de energia solar produzida e armazenada nas baterias. É assim que evitamos que a instalação se degrade.
Caso contrário, a tensão e a intensidade excessivas da energia solar que flui dos módulos para as baterias poderiam resultar numa vida útil infinitamente mais curta dos painéis. Com um controlador, garantimos que as baterias não se danifiquem e que a recarga seja mais eficiente.
Dependendo do fabricante, existem controladores de carga solar que podem incluir ecrãs externos ou dispositivos de comunicação que já estão integrados no próprio controlador.
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Para quê serve um controlador solar?
Um controlador solar é uma parte obrigatória de qualquer instalação fotovoltaica e garante que não há risco de sobrecarga ou descarga excessiva quando o fluxo de energia solar passa dos módulos solares para as baterias, que a armazenam para uso posterior.
Ao proteger tanto a funcionalidade das baterias como os possíveis riscos de sobrecarga e de descarga excessiva, o controlador solar garante que o sistema fotovoltaico não se deteriore a um ritmo alarmante nem tenha a sua vida útil reduzida.
Como funcionam?
Os controladores de carga solar são instalados diretamente no espaço entre os módulos fotovoltaicos e as baterias de armazenamento energético. Dessa forma, os dispositivos podem monitorizar e regular o fluxo de energia solar entre os dois campos.
Para o efeito, o controlador de carga mede os parâmetros de corrente e tensão da energia armazenada numa bateria. Todas estas medições são condicionadas tanto pela energia total gerada pelos painéis solares como pelo estado de carga da bateria.
O controlador tem em consideração três fases diferentes do estado de carga da bateria.
Etapa Bulk
Trata-se do primeiro impulso de carregamento da bateria, cujo objetivo é alcançar entre 80 e 90% do seu carregamento.
Nesta fase, as baterias estão completamente descarregadas e toda a energia solar produzida pelos painéis fotovoltaicos pode ser armazenada, aumentando a tensão nas baterias à medida que são carregadas.
Etapa de absorção
O objetivo desta etapa é manter a tensão alcançada ao fim da primeira etapa. Durante o processo de carregamento, a intensidade do carregamento diminui até que as baterias estejam cheias.
O controlador de carga solar é responsável por controlar a tensão para que fique abaixo do valor de voltagem (14,1).
Etapa de flutuação
Durante a fase de flutuação, que se caracteriza por um valor de tensão de 13,5, o controlador de carga solar reduz o fluxo de corrente que é armazenado nas baterias até estas ficarem cheias. Isto significa que a energia acima do valor de tensão não é armazenada.
Tipos de controladores
Existem dois tipos de controladores de carga solar que podemos escolher para as nossas instalações fotovoltaicas, dependendo da forma como o fluxo total de energia dos módulos solares para as baterias é regulado e monitorizado.
Controladores PWM
Os controladores de carga solar PWM funcionam por modulação por impulsos, pelo que apenas consideram cortar o fluxo de energia dos painéis solares para as baterias quando estas estão totalmente carregadas.
A desvantagem de utilizar um regulador PWM é que, ao ajudar os módulos a desempenharem a sua função com a mesma tensão que a bateria tem quando é carregada, perde-se muita energia. Esta é a forma de evitar a sobrecarga, mesmo que o desempenho da instalação diminua.
O lado positivo de utilizar um controlador de carga solar PWM é que pesa muito pouco e é muito fácil de transportar, além de ser mais económico. Portanto, se tiver uma instalação fotovoltaica de baixa potência, é aconselhável utilizar um controlador de carga solar PWM.
Controladores MPPT
Os controladores de carga solar MPPT, ao contrário do controlador PWM, incluem um regulador de ponto de potência máxima e um transformador capaz de transformar a energia de alta tensão em energia de baixa tensão para regular a potência.
Esta capacidade do regulador MPPT de reduzir ou aumentar a potência durante as fases de absorção ou flutuação ajuda-nos a maximizar o trabalho da instalação fotovoltaica, evitando sobrecargas e descargas energéticas excessivas.
Por conseguinte, quando comparamos os reguladores PWM e MPPT, percebemos que o regulador de carga solar MPPT é mais útil por várias razões: pode ser utilizado quando existem mais módulos solares com tensões diferentes e aproveitam ao máximo a energia produzida.
Como ligar um controlador de carga solar
Conetar um controlador de carga solar à nossa instalação de painéis fotovoltaicos é muito simples, e temos de seguir rigorosamente estes três passos:
- Em primeiro lugar, temos de conetar o terminal positivo e o terminal negativo do controlador de carga solar à bateria solar.
- Em segundo lugar, temos de ligar os terminais positivo e negativo do controlador ao módulo fotovoltaico correspondente.
- O último passo é ligar os terminais positivo e negativo do controlador à carga.
Uma regra importante a ter em consideração é que não podemos deixar nenhum regulador conetado à instalação se não houver bateria incluída, pois corremos o risco de o regulador de carga solar se queimar devido ao fluxo de corrente energética.
