Opzioni di controllo per i sistemi di illuminazione solare

Un regolatore di carica solare gestisce l'energia che arriva al banco batterie dall'impianto fotovoltaico. Assicura che le batterie a ciclo profondo non vengano sovraccaricate durante il giorno e che l'energia non fluisca inversamente verso i pannelli solari durante la notte, scaricando le batterie. Alcuni regolatori di carica sono disponibili con funzionalità aggiuntive, come il controllo dell'illuminazione e del carico, ma la loro funzione principale è la gestione dell'energia.

I regolatori di carica solare sono disponibili con due diverse tecnologie: PWM e MPPT. Le loro prestazioni all'interno di un sistema sono molto diverse. Un regolatore di carica MPPT è più costoso di un regolatore di carica PWM, ma spesso vale la pena spendere di più.

PWM SOLAR CHARGE CONTROLLER

Un regolatore di carica solare PWM sta per "Modulazione di Larghezza di Impulso". Questi regolatori funzionano collegando direttamente il pannello solare al banco batterie. Durante la carica di massa, quando c'è una connessione continua tra il pannello e il banco batterie, la tensione di uscita del pannello viene "abbassata" alla tensione della batteria. Man mano che la batteria si carica, la sua tensione aumenta, quindi anche la tensione di uscita del pannello solare aumenta, utilizzando una maggiore quantità di energia solare durante la carica. Di conseguenza, è necessario assicurarsi che la tensione nominale del pannello solare corrisponda alla tensione del banco batterie. *Nota: quando ci riferiamo a un pannello solare da 12 V, intendiamo un pannello progettato per funzionare con una batteria da 12 V. La tensione effettiva di un pannello solare da 12 V, quando collegato a un carico, è vicina a 18 Vmp (Volt alla massima potenza). Questo perché è necessaria una fonte di tensione più elevata per caricare una batteria. Se la batteria e il pannello solare partissero entrambi dalla stessa tensione, la batteria non si caricherebbe.

Un pannello solare da 12 V può caricare una batteria da 12 V. Per un banco batterie da 24 V è necessario un pannello solare da 24 V o un array solare (due pannelli da 12 V collegati in serie), mentre per un banco batterie da 48 V è necessario un array da 48 V. Se si tenta di caricare una batteria da 12 V con un pannello solare da 24 V, si disperderà più della metà dell'energia del pannello. Se si tenta di caricare un banco batterie da 24 V con un pannello solare da 12 V, si disperderà il 100% del potenziale del pannello e si potrebbe addirittura scaricare la batteria.

MPPT SOLAR CHARGE CONTROLLER

Un regolatore di carica solare MPPT (Maximum Power Point Tracking) misura la tensione Vmp del pannello e la converte alla tensione della batteria. Poiché la potenza in ingresso al regolatore di carica è uguale alla potenza in uscita, quando la tensione viene ridotta per adattarsi al banco batterie, la corrente aumenta, consentendo di utilizzare una maggiore quantità di energia disponibile dal pannello. È possibile utilizzare un impianto fotovoltaico con una tensione superiore a quella delle batterie, come ad esempio i pannelli solari a 60 celle nominali da 20 V per la connessione alla rete, che sono più facilmente reperibili. Con un pannello solare da 20 V, è possibile caricare un banco batterie da 12 V, oppure due pannelli in serie possono caricare un banco batterie fino a 24 V, e tre pannelli in serie possono caricare un banco batterie fino a 48 V. Questo apre un'ampia gamma di pannelli solari utilizzabili per il proprio sistema solare off-grid.