1. O que é um controlador de carga?
O controlador de carga é um dispositivo que gerencia a energia gerada pelos painéis solares e regula sua entrada para as baterias, protegendo contra sobrecargas e prolongando sua vida útil. Existem dois tipos principais:
- PWM (Pulse Width Modulation): Mais simples, regula a tensão de entrada, mas desperdiça energia excedente.
- MPPT (Maximum Power Point Tracking): Mais eficiente, aproveita a energia excedente, convertendo-a em corrente adicional.
2. Regras importantes para o dimensionamento:
2.1. Regra do Medo (Proteção do Controlador):
- O controlador tem uma tensão máxima de entrada (Voc), indicada no manual ou no equipamento.
- Verifique a tensão em aberto (Voc) de cada painel.
- Nunca conecte placas em série que ultrapassem essa tensão máxima.
Exemplo:]
- Painel: Voc = 22V
- Controlador: Tensão máxima = 60V
- Máximo de placas em série: 60 ÷ 22 ≈ 2 placas (44V). Não conecte 3 placas, pois ultrapassaria 60V.
2.2. Regra do Lixo (Eficiência do Sistema):
- O controlador PWM regula a tensão para o nível do banco de baterias, desperdiçando o excedente.
- O controlador MPPT converte o excedente de tensão em corrente adicional, aproveitando toda a energia do painel.
Exemplo de desperdício com PWM:
- Painel: 50V × 11A = 550W
- Banco de 12V: 14,4V × 11A = 158,4W (Desperdício de 391,6W).
Com MPPT:
- Converte o excesso de tensão em corrente adicional. Resultado: 14,4V × 38,19A = 550W.
2.3. Regra do Banco de Baterias (Tensão do Sistema):
- Quanto maior a tensão do banco de baterias, maior será a capacidade de placas conectadas ao controlador.
- Fórmula: Potência Máxima = Corrente do Controlador × Tensão do Banco
Exemplo:
- Controlador de 20A:
- Banco de 12V: 14,4V × 20A = 288W
- Banco de 24V: 28,8V × 20A = 576W
- Banco de 48V: 57,6V × 20A = 1152W
3. Dimensionando o Controlador de Carga:
3.1. Quando você já tem o controlador:
- Multiplique a corrente máxima do controlador (A) pela tensão máxima do banco de baterias (V).
- Exemplo: Controlador de 40A com banco de 24V (tensão máxima de recarga 28,8V): 40A × 28,8V = 1152W.
3.2. Quando você já tem os painéis:
- Divida a potência total dos painéis (W) pela tensão do banco de baterias (V).
- Exemplo: Painel de 550W com banco de 24V: 550 ÷ 28,8V = 19,1A. Escolha um controlador de 20A ou superior.
4. Observações e Dicas Finais:
- PWM x MPPT: Prefira controladores MPPT para maior eficiência, especialmente em sistemas com painéis de alta potência.
- Oversizing de placas: Controladores MPPT permitem conectar mais placas do que a potência nominal, comumente até 30% a mais.
- Verifique a compatibilidade com 48V: Nem todos os controladores suportam essa tensão.
- Evite desperdiçar energia: Use controladores MPPT e configure o banco de baterias com tensão adequada ao sistema.
5. Conclusão:
Seguindo essas regras e cálculos simples, você pode dimensionar corretamente o controlador de carga para o seu sistema de energia solar off-grid. Isso garantirá maior eficiência e durabilidade do sistema, aproveitando ao máximo a energia gerada pelos painéis solares.