Tema: Una vez más: Módulos de 60 células no funcionan con regulador PWM 24V

Hola a todos! Me llamo Niki alias el_cobarde y aprendo con este foro. Gracias!

No tengo mucha experiencia con la FV, pero habiendo estudiado física me entero un poco. Ahora que estoy jubilado me puedo dedicar a cosas divertidas.
He instalado un sistema de inyección a red de 4kWp y va de maravillas. Pero me fastidia nuestro gobierno, ya sabeis. Asi que cambiaré a semi aislado - pero esto será el tema en otro mensaje.

En este mensaje se trata del sistema aislado que he instalado en una casa de campo: 4 módulos TDK poli de 230Wp, regulador PWM de 40A/24V, 4 baterías Trojan T105 en serie (24V, 225 Ah a C100), inversor de onda pura de 3000W. Todos los componentes chinorros baratos (menos las Trojan), en total me ha costado 2kEU escasos. Pero funciona (de momento).
Bueno, ya veis por done voy: Los módulos son de 60 células, y la batería de 24V! Listillo como soy, había visto el Vmp=29,8V de las placas y decidido que eso bastaría para cargar la batería. Asi que he conectado los 4 módulos en paralelo, pensando obtener 29V y unos 30A. Bueno, aqui en Mallorca hace sol, los módulos se calientan hasta 80C y el voltaje real baja a 27V o 26V. Adiós, teoría!
Resultado: El regulador PWM no hace lo que debería y las baterías no se cargan de la forma deseada. Nuestro moderador Photon conoce muy bien esta situación.
Bueno, eso no es grave y se arregla: Ya tengo encargado un regulador maximizador MPPT 40A (tambien chino, pero de los que son MPPT verdaderos) y conectaré los modulos en dos grupos paralelos de dos placas en serie cada uno (Vmp=58V, Imp=15A, más o menos). Estoy convencido que esto será la solución

Bueno, ahora vienen mis dudas: He observado dos problemas con el PWM:
1. Con poco sol o nubes el regulador no carga
2. Con mucho sol si carga y hasta llega a llenar las baterías a tope (si no hay consumidores), pero nunca pasa a flotación!! Las baterías empiezan a gasear bastante y alli se quedan!! No me gusta nada!!

El problema (1) es fácil de entender. El (2) ya es más duro (para mi). Encantado si alguien me puede explicar lo que está pasando exactamente.

Lo que observo es lo siguiente: Los módulos producen entre 26V y 28V de tensión. Evidentemente, esto basta para "bulk charge" (carga directa). Al alcanzar el voltaje los 28,8V, el regulador debería pasar al "boost mode". Este debería durar 10 minutos, y después vendría el "float mode", es decir la flotación, con un voltaje de 27,2V. Pues parece que nunca llega la flotación, sino el regulador sigue cargando en "bulk mode" y el electrolito empieza a gasear. Hasta el infinito y más allá ...

Mi modesta interpretación es la siguiente: Los módulos nunca alcanzan los 28,8V, por lo que nunca llega el boost mode. El regulador carga eternamante en modo bulk con 26V-28V, porque los módulos de 60 células no dan para más.
Lo que complica la interpretación es que el regulador empieza a parpadear con su LED, lo que normalmente significa "batería llena". Un observador inocente pensaría que todo está perfecto. Pues se equivoca!
Yo creo que la LED parpadea, porque la tensión de la batería se ha acercado mucho a la de los módulos (por ejemplo 27V), cosa que el regulador interpreta como "batería llena". Pero sigue cargando en modo bulk, el bicho. A la larga acabaría matando a las baterías.

Estáis de acuerdo o alguien tiene una explicación mejor? Estaría agradecido.

Editado: Me he dado cuenta que no he formulado específicamente mi pregunta.

Pregunta: Cómo es posible que con placas de 60 células (menos tensión: Voc = 36V o 37V) las baterías se llenen demasiado ("hierven" continuamente), mientras con placas de 72 células (más tensión: Voc = 44V o 45V), nunca se cargan en excesivo?

Posible respuesta: Creo que eso ocurre, porque con una placa de 60 células al regulador le falta la tensión necesaria para parar de cargar rsp. para pasar al estado de flotación, mientras una placa de 72 células proporciona sin problemas los ~29V necesarias.

Un saludo a todos
el_cobarde

yo pienso que el regulador tiene que realizar segun su configuracion una carga de absorcion si o si, como esta carga estara configurada a tension superior a la que alcanzan los paneles al ser de 60 celulas, pues el regulador aunque esten las baterias llenas o supuestamente llenas segun el continua en bulk sin llegar a flotacion al no poder realizar la absorcion que tiene configurada de casa si o si, en otros reguladores, las fases de carga bulk, absorcion, flotacion y ecualizacion son configurables en tension, esto es lo que tienen los reguladores buenos pero caros.

Gracias por tu respuesta, andymnoche.

Me parece que estamos muy de acuerdo. En vez de escribir que con placas de 60 células "... al regulador le falta la tensión necesaria para parar de cargar rsp. para pasar al estado de flotación" mejor hubiese dicho "... pasar al estado de absorción y después al de flotación". Eso quise decir y esto mismo es lo que tu escribes.
Resumiendo: Por falta de tensión el regulador se queda bloqueado en "bulk charge", hinchando las baterías hasta que se vaya el sol.

Es cierto que en los reguladores MWF caros se pueden parametrizar las tensiones para entrar en las diversas fases de carga. Eso no suena mal, pero no resuelve el problema. La tensión de los módulos varía constantemente, dependiendo entre otros parámetros de la temperatura y de la irradiación / sombra, por lo que una configuración fija del regulador nunca puede satisfacer. Un regulador PWM solo funcionará más o menos bien si los modulos le abastecen con una tensión suficientemente alta. Es decir, con placas de 72 células o en un ambiente constantemente muy frio.

Editado: Creo que la posibilidad de configurar el regulador PWM es útil para optimizar su función con diversos tipos de bateria (plomo-ácido, gel, AGM etc.), pero no sirve para módulos que dan tensión insuficiente.

Su programación le obliga a seguir el bulk hasta llegar a su tensión de absorción, como no llega nunca pues ahí se queda, forzando las baterías y gastando agua.

Y ojo que hay "mppt" por ahí que no lo son.

Hola Photon y gracias por tu comentario. En pocas palabras dices aquello para lo que yo necesito un sermón.

En cuanto a los MPPT "falsos": Gracias por el aviso, pero ya me había enterado por medio de este foro y lo he respectado. Me he decidido por el Tracer 4210RN que me parece fiable.

Tracer... me gustaría saber que tal va esos reguladores si alguien los tiene instalados.


Yo aveces, por necesidades que no vienen a cuento, hago instalaciones de 24v (sencillitas) con un solo panel de 60 células, pero eso sí, con regulador MPPT "verdadero". Y tienes razón, el regulador se queda en bulk hasta el infinito la mayoría de las veces. Lo peor es que en verano hay días que no cargan las baterías.

Yo "temporalmente" lo soluciono incorporando una bajada "directa" de panel a batería sin pasar por regulador. Es decir, a parte del regulador con su magnetotérmico de corte de paneles (entre regulador y paneles) saco de la entrada al magnetotérmico del regulador otra salida a otro magnetotérmico el cual está conectado directo a batería.

El funcionamiento viene a ser el siguiente:

Normalmente el panel carga batería vía regulador de carga, pero una vez a la semana, cuando hay buen sol bajo el magnetotérmico del regulador (el panel queda aislado de batería y regulador) y subo el magneto de panel directo y le doy un achuchon bueno a la batería de una horita mas o menos. Tras lo cual vuelvo a bajar el directo y subo el regulado...

Todo esto lógicamente hasta que se pueda poner otro panel en serie, entonces quito toda esa parafernalia y lo dejo a través de regulador fijo.

Yo lo tengo (el tracer). El de 150v de entrada maxima y 30 amperios es un tiro pero conecta antes la(s) bateria(s)

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Hola Gran Drago y caralimon

Los reguladores Tracer MPPT son los que más se venden en las plataformas chinas como alibaba.com. Los hay de 10A, 20A, 30A (el que tiene caralimon) y de 40A (el que yo he pedido). Sus características están bastante bien documentadas, el manual.pdf es fácil de encontrar con Google.

En cuanto a la "parafernalia" de Gran Drago: Me parece buena idea, pero con el regulador PWM que tengo no me ayudaría mucho. De hecho, el mayor problema es que el regulador carga demasiado: Siempre carga en modo bulk y no sale de allí. Y el modo bulk es lo mismo que tu haces con el termomagnético: Conectar directamente los módulos a la batería. Bueno, con tu "truco" salvas la pérdida de voltaje del mismo regulador, pero esto en mi caso no sería gran ventaja. Y en cuanto la tensión de las placas esté por debajo de la de las baterías (con nubes, por ejemplo), la "parafernalia" no sirve.
En total: Con placas de 60 células necesitas como mínimo 2 placas en serie y un regulador MPPT - por lo menos con temperaturas españolas.

Recuerda que el tuyo tiene una entrada máxima de 100 voltios no te vayas a pasar y otra cosa si tienes dudas vas a la página web oficial del Tracer y les mandas un correo y te contesta una chica muy maja en perfecto inglés eso sí

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Hola caralimon

Tienes mucha razón, la chica (si lo es ) es muy maja y sabe inglés. Y el regulador acepta sólo 100V de entrada. Como yo voy a conectar grupos de 2 módulos en serie, sólo tendré Voc = 74V y Vmp = 59V, lo que será perfecto (los MPPT tienen mejor rendimiento si la tensión no es demasiada alta).

Un saludo
el_cobarde

Iniciado por el_cobarde

En total: Con placas de 60 células necesitas como mínimo 2 placas en serie y un regulador MPPT - por lo menos con temperaturas españolas.

¡Ojo!, mejor no generalizar. En casi todos los casos esto es así, pero también hay módulos e 60 células de nueva generación que sacan una tensión algo más alta y que les baja menos la tensión con temperaturas altas y que casi pueden ser el mejor módulo de 24 V que las de 72 células. Ahí va un ejemplo, el de 300 W de LG: http://www.lg-solar.com/common/downl...-ES-201306.pdf

También es tela, 300 W en 60 células, un rendimiento de módulo superior al 18%...

O para instalaciones de 12 voltios entonces un módulo de 60 es perfecto con un mppt

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Que quede constancia de que eso lo hago solo en determinadas ocasiones, normalmente dos módulos seriados y a correr... pero para un apuro puede valer

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Obviamente si la instalación es a 12v.... un módulo de 60 células va perfecto

@Hlebtomane:
Tu comentario es muy acertado, perdona por haber generalizado.
Esa placa LG de 300W con 60 células es genial! 18% de eficiencia! Vmp=32V (!!) y con el coeficiente de temperatura de -0,31%/K aun nos dará un voltaje de 29V cuando el módulo esté a 60C de temperatura. Eso significa que puede funcionar muy bien con un regulador PWM de 24V en muchas situaciones. El PWM trabajaría siempre muy cerca del Vmp = máximo rendimiento.

@caralimon:
Placa de 60 células + regulador MPPT 12V = buena combinación
(... pero quién quiere trabajar a 12V ?)

@Gran Drago:
Claro está: La "parafernalia" sólo en casos de urgencia. Buena idea! A mi no me sirve, porque no siempre estoy en la casa de campo.

Iniciado por el_cobarde

@caralimon:
Placa de 60 células + regulador MPPT 12V = buena combinación
(... pero quién quiere trabajar a 12 .

Una autocaravana por ejemplo



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@caralimon:
Tienes razón!

El típico que te dice que quiere algo chiquitito para ir escapando en su cuartito de aperos de fin de semana pero que quiere ampliar en poco tiempo. A 12 puedes ampliar pero siempre es 12, pues a 24 con un módulo y dos monoblocks y tiene para luces y TV y en un unos meses mas otro módulo en serie e instalación chulilla con nevera. Al año, pues dos módulos más y su regulador y cuartito de aperos de fin de semana a cuartito de aperos de temporadas.

Desde hace seis años , con 6 -- en paralelo -- policristalinos de 60 celulas , 220w ( Helios ) y un Xantrex PWM , si hay sol , sea invierno o verano alcanzo la flotación , 27,2. Como se explica? Mi consumo esta entre los 1200 a 3600 w diarios .

@El Pelat:
Sin saber los datos de tus placas solo podemos dar palos de ciego. Necesitamos conocer el voltaje en circuito abierto Voc y el voltaje en el punto de máxima potencia Vmpp.
Lo que parece es que has tenido suerte y tus placas producen la suficiente tensión (voltios) para que funcione el Xantrex.

Iniciado por El Pelat

Desde hace seis años , con 6 -- en paralelo -- policristalinos de 60 celulas , 220w ( Helios ) y un Xantrex PWM , si hay sol , sea invierno o verano alcanzo la flotación , 27,2. Como se explica? Mi consumo esta entre los 1200 a 3600 w diarios .

Efectivamente. Que un panel sea de 60 células, no significa, irremediablemente, que no pueda llegar a tensiones de carga suficiente. Depende de otras cosas.
Con un día de soletón y mucho calor, la Vmp puede llegar a bajar a 26V, y el Voc a 32V. Pero desde la Vmp hasta la Voc hay un tramo "utilizable".

La cuestión es otra. La cuestión es si trabajando en alguna tensión de ese tramo entre la Vmp y la Voc, hay potencia suficiente para llegar a tensiones de carga suficientes.

Exagerando las situaciones para entenderlo, imaginemos una potencia solar instalada de 5kWp, y unas baterias de 100Ah 24V. La intensidad de carga puede ser de 15A, lo que corresponde a una necesidad de unos 360W de potencia solar. Eso no es nada comparado con los 5kWp, lo que significa que las placas trabajaran muy cerca de su Voc, y habrá más que suficiente tensión de carga.

Y el caso contrario, 200Wp para la misma bateria. El punto de trabajo de esas placas será bastante menor que su Vmp, y jamás podrán llegar a cargar adecuadamente.

Así que, también depende de la potencia solar que tengamos, si vamos sobrados o muy justos.

@carlos6025:
Yo creo que el verdadero problema es otro: Pongamos que hace un dia de calor. Olvidémonos de lo que diga la teoría acerca de Vmp, Voc y del "tramo utilizable" entre ellas. Simplemente midamos la tensión que proporcionan las placas al regulador, con los consumidores usuales conectados. Supongamos que esta tensión sea de 26V o 27V. Entonces el regulador nunca saldrá del modo bulk! Y esto significa que las baterias "hierven" muchas horas al dia, con todas las consecuencias negativas que conlleva esto.

P.D.: La tensión necesaria para que un regulador PWM cambie del modo bulk al modo absorción y después al modo flotación suele estar cerca de 29V. Si las placas no llegan a este nivel, el regulador se queda bloqueado en modo bulk. Es decir, el problema no es que las baterías se carguen poco, sino que se carguen en exceso.

Lo dos decimos los mismo.
Pero fíjate en una cosa. Si la batería está en bulk durante mucho tiempo, irá adquiriendo carga, subiendo la tensión, porque cada vez su "consumo" es menor, y al final podrá o no podrá llegar a absorción, dependiendo de la potencia solar que tengas. Si es suficiente para proporcionar la potencia que pide la carga de la batería (y los consumos), trabajando más arriba de su Vmp, llegará a absorción sin problemas.

Lo que pasa es que, normalmente, la potencia solar está muy ajustada a los consumos de la vivienda+carga y por eso las de 60 células no llegan la tensiones de carga adecuadas.

Además de lo que tu dices, de que se queda siempre en bulk, hierve que te hierve.

Las placas dan la tensión que demanda la batería hasta su voltaje de circuito abierto (Voc), pero claro, con cada vez menos corriente cuanto más nos acercamos a la Voc. Cuando la batería está cargada, hay poca diferencia de corriente que demanda para cargar en flotación o absorción, por lo cual no creo que se sobrecargue en bulk. A lo mejor se queda por encima de la tensión de flotación pero si no llega a absorción no veo que puede ser una sobrecarga importante. Lo extraño es que a 26 - 27 V (que son tensiones de flotación) te hierven las baterías, normalmente no burbujean hasta llegar a más de 28 V.

¿Has mirado bien la tensión de circuito abierto que dan las placas en condiciones que el regulador se queda en bulk y no pasa a absorción? No sé, pero a lo mejor incluso el culpable es el regulador. ¿Has probado conectar las placas directamente a batería para ver si llega a mayor tensión?

Iniciado por El Pelat

Desde hace seis años , con 6 -- en paralelo -- policristalinos de 60 celulas , 220w ( Helios ) y un Xantrex PWM , si hay sol , sea invierno o verano alcanzo la flotación , 27,2. Como se explica? Mi consumo esta entre los 1200 a 3600 w diarios .

Porque tendrás las placas directamente a batería, y el regulador como controlador de derivación y con una carga resistiva. Esa es una buena configuración para cargar con placas de 60 células e incluso con menos células.

La flotación no tiene tanto misterio pero en verano para llegar a absorción ahí te quiero ver.