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Controladores PWM e MPPT Energia Solar


Os #controladores de carga ficam entre os painéis e as baterias e são utilizados para controlar a voltagem de entrada nelas, evitando sobrecargas ou descargas excessivas, otimizando e prolongando a sua vida útil.


Os #painéis solares produzem mais ou menos energia de acordo com a quantidade de luz solar e as baterias não suportam esta variação. Para resolver este problema e também para aperfeiçoar o carregamento das baterias, se utilizam os controladores de carga.


Você já decidiu instalar um sistema #fotovoltaico Off Grid, mas se deparou com a seguinte questão: qual tecnologia usar, MPPT ou PWM?


O QUE SÃO OS CONTROLADORES DE CARGA?

Controladores de carga, geralmente utilizados no sistema Off Grid, são os responsáveis por proteger as baterias controlando o seu processo de carga e descarga.


Desse modo ele consegue prolongar a vida útil das baterias garantindo, assim, uma eficiência maior no armazenamento da energia produzida.


Eles são totalmente necessários no sistema Off grid porque este sistema utiliza baterias para armazenar a energia, em vez de utilizar a rede pública de energia como é no caso de sistemas On grid ou Grid Tie.


CONTROLADORES DE CARGA PWM


PWM é a sigla para pulse width modulation que significa “modulação por largura de pulso”. Ele consegue manter uma bateria em sua carga máxima por meio de pulsos de tensão de alta frequência.


Com isso, este controlador consegue conferir o status da carga da bateria, e ajustar os pulsos enviados.


Este tipo é mais utilizado no mercado pois ele possui um preço menor que um controlador MPPT.


CONTROLADORES DE CARGA MPPT


MPPT é a sigla para maximum power point tracking que significa “ponto rastreador de potência máxima”. Este tipo de controlador busca o ponto de máxima potência do módulo ou painel solar.


Isso faz com que ele aproveite o máximo da #potência que o painel tem a oferecer. E também tem a capacidade de monitorar a produção da #energia e reduzir as perdas do sistema.


Este tipo de controlador é mais caro que o anterior, mas promove uma eficiência maior que o controlador PWM.


Controladores PWM e MPPT


Para entender a diferença, imagine um painel comum de 135 Wp abastecendo uma bateria de 12 V. Essa potência de pico (Wp) deste painel é a potência máxima produzida por ele no ponto em que gera, por exemplo, 17,7 V e 7,63 A (17,7 x 7,63 = 135).


Um controlador #PWM, nesse momento de pico, trará os 17,7 V para 12,5 V, por exemplo, mantendo os 7,63 A. Isso significa que dos 135 Wp, estará fornecendo para a bateria somente 12,5 x 7,63 = 95 W, ou seja, 70% da energia fornecida pelo painel.


Já o controlador #MPPT, ao mesmo tempo em que traz a tensão para 12,5 V, eleva a corrente na mesma proporção, levando-a para 10,8 A neste caso.


Assim, o controlador fornecerá 12,5 x 10,8 = 135 W para a bateria, ou seja, 100% da energia produzida pelo painel.


Como a eficiência dos controladores não é de 100%, essa diferença não será de 30%, como no exemplo, porém pode realmente chegar a 20 ou 25%.


Para saber se vale a pena substituir um carregador PWM por um MPPT, deve-se comparar a diferença de custo dos controladores com a redução do número de painéis, já que a maior eficiência do sistema permitirá que se utilizem menos painéis.


Em sistemas fotovoltaicos off-grid (com uso de baterias) quando dimensionamos o controlador de carga de mesma tensão, nossa única preocupação é observar se a corrente de máxima potência do módulo/painel solar não excede a corrente de máxima potencia do controlador de carga.


Porém, os controladores de carga “tradicionais” tipo PWM , o módulo/painel solar não alimenta a bateria a partir de seu ponto de máxima potência (MPP), assim, o sistema perde energia.


Já os controladores de carga com tecnologia MPPT buscam o ponto de máxima potência do módulo/painel solar, isso resulta em um ganho de eficiência de aproximadamente 30% no sistema.


Quando falamos em sistemas médios e grandes, o resultado é redução no custo do sistema, pois o usuário precisará de menos módulos/painéis para gerar a mesma quantidade de energia.


Ou se o modelo do módulo/painel solar já foi decidido e o usuário optar pelo uso de um controlador de carga MPPT, o sistema terá um ganho de eficiência quando comparado a um sistema com uso de controlador PWM.

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