REGOLATORI DI CARICA PWM E MPPT

Il Regolatore di Carica o Tensione del Pannello Solare ha la funzione di regolare la Tensione adeguandola a quella necessaria per ricaricare la batteria, evitando sovraccarichi. L’apparato è necessario per non danneggiare le batterie in quanto la Tensione in uscita dai pannelli non è regolare e può essere anche elevata. Al regolatore è possibile anche collegare piccoli carichi alimentati a 12, 24, 48 Volt.

La scelta del regolatore di carica dipende dal numero di pannelli fotovoltaici e dalle batterie. Esistono due tipi di regolatore: PWM e MPPT (Maximum Power Point Tracking).

Il regolatore PWM costa meno del regolatore MPPT ma questo è in grado di sfruttare a pieno il pannello facendo una conversione elettrica DC/DC tra il modulo FV e le batterie, garantendo che il modulo FV lavori sempre nel suo punto di massima Potenza, a differenza del regolatore PWM che invia la corrente generata dal pannello in funzione della tensione della batteria. Per questo motivo non è possibile usare pannelli fotovoltaici a 24 Volt per caricare batterie a 12 Volt.

Per cui a parità di potenza del FV il regolatore MPPT consente di produrre più energia rispetto al PWM.

Il primo vantaggio del regolatore di carica MPPT rispetto al PWM è quello di inviare alla batteria una corrente di ricarica superiore.

Per esempio se la Tensione di lavoro generata da un pannello fotovoltaico è di 16/18 Volt mentre la tensione alla batteria è di 12 Volt, il surplus di tensione sarebbe perso nei regolatori PWM, e sfruttato nei regolatori MPPT.

Per fare un esempio se avessimo in un certo momento di irraggiamento il pannello fotovoltaico producesse una Corrente di 3 Ampere: nel caso utilizzassimo un regolatore PWM la Corrente che verrebbe trasferita alla batteria sarebbe di 3 A. Se invece utilizzassimo il regolatore MPPT, l’apparato analizzerebbe la Potenza generata dal FV e la Tensione, e se questa fosse in un certo momento ad esempio 18 Volt, e la corrente sempre di 3 A: avremo una potenza di 54 Watt (P=V*I=18*3=54 Watt). Per cui la batteria verrebbe caricata con una Corrente di 4,5 A (I=P/V=54/12=4,5 A) invece dei 3 A del regolatore PWM. E come se avessimo un pannello fotovoltaico con una Potenza del 30% superiore, e questo ci porterebbe a un risparmio sul costo dei pannelli.

Il secondo vantaggio è la tensione in ingresso che per i regolatori MPPT arriva fino a circa 145 Volt (a seconda dei modelli), molto superiore al regolatore PVM.

DIMENSIONAMENTO

PWM

Nel caso di un Regolatore PWM il dimensionamento viene fatto in funzione della somma della corrente dei moduli che, se sono in parallelo, si sommano e il valore esatto si ricava dalla scheda tecnica sotto la voce:  Corrente di corto circuito (Isc) ( esempio: se fosse di 5,75 Ampere per modulo e i moduli sono 4 in parallelo la somma è: 5,74 x 4 = 23 A, e per stare tranquilli è meglio utilizzarne uno superiore  in base a quelli disponibili sul mercato: 6 A, 10 A, 12 A, 20 A, 30 A, 45 A,ecc.). 

MPPT

La portata di un regolatore MPPT viene calcolata tenendo conto della Potenza massima (Watt) del Fotovoltaico e dalla tensione (V) delle batterie. Per cui la corrente (Ampere) deve essere uguale o inferiore alla massima portata dell’MPPT riportata nelle specifiche.

Esempio: se la Potenza del Fotovoltaico è di 800 Watt e il pacco batterie è 24 Volt. Usando questa formula troveremo il valore:

Imax= P fotovoltaico (W) / Tensione batteria (V) = 800/24= 33 Ampere 

Per sicurezza è meglio scegliere un Regolatore  MPPT superiore. 

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