Regolatori di carica solare: cosa sono, perché ne hai bisogno e costi (2023)

Un regolatore di carica solare regola la tensione e la corrente quando si utilizzano i pannelli fotovoltaici per caricare una batteria. Senza questo dispositivo, le batterie verrebbero danneggiate dal sovraccarico.

I regolatori di carica sono necessari solo nei sistemi solari off-grid. Nei sistemi collegati alla rete non sono necessari poiché l'inverter invia automaticamente l'energia in eccesso alla rete. Sebbene il prezzo di un regolatore di carica solare possa variare da circa $ 20 a $ 500, è importante tenere presente che un sistema off-grid ha un costo complessivo più elevato rispetto a uno collegato alla rete. Le migliori aziende solari ti consiglieranno se ne hai bisogno e si assicureranno che tutto sia impostato correttamente.

Se colleghi una batteria direttamente ai pannelli solari di casa, non esiste alcun dispositivo che controlli il processo di ricarica. In questo caso, molto probabilmente la batteria verrà danneggiata da tensione e corrente eccessive. Un regolatore di carica solare o un regolatore solare svolge tre importanti funzioni:

Un controller di carica può essere descritto come un caricabatterie intelligente e questo dispositivo è molto importante quando si carica una batteria con pannelli solari. La loro tensione e corrente in uscita variano a seconda della luce solare e le batterie necessitano di un ingresso stabile e controllato.

La funzione principale dei regolatori di carica solare è quella di regolare la carica della batteria, ma possono anche fornire protezione elettrica mediante:

I regolatori di carica solare sono necessari solo nei sistemi ad isola. La maggior parte dei sistemi solari domestici sono collegati alla rete e in questo caso non è necessario alcun regolatore di carica.

La configurazione di un impianto solare con banco batterie cambia a seconda del tipo di inverter. È possibile utilizzare un inverter ibrido, che si collega contemporaneamente ai pannelli solari e alle batterie, oppure è possibile avere un inverter solare e un inverter a batteria separati. In entrambi i casi, l'inverter dispone di una funzione di regolatore di carica integrata e non è necessario un dispositivo separato.

I controller di carica solare possono essere classificati in due tipi principali: controller di modulazione di larghezza di impulso (PWM) e controller di inseguimento del punto di massima potenza (MPPT).

I regolatori di carica solare PWM sono più semplici ed economici, ma anche meno efficienti. I controller PWM riducono gradualmente la corrente erogata man mano che la batteria si carica. Una volta che la batteria raggiunge il 100% di carica, il controller può mantenerla carica fornendo piccole quantità di energia senza sovraccaricarla.

I controller di carica PWM sono progettati per essere utilizzati con pannelli solari che corrispondono alla tensione della batteria. Se volete caricare ad esempio una batteria da 12 V, avrete bisogno anche di moduli fotovoltaici con una potenza nominale di 12 Volt.

Secondo EnergySage, puoi aspettarti di pagare tra $ 15 e $ 125 per un regolatore di carica solare PWM, dove il prezzo dipende dalla potenza nominale e dall'amperaggio. I controller PWM hanno un'efficienza tipica inferiore all'80%.

Pro e contro

I controller di carica solare MPPT sono noti anche come convertitori DC-DC intelligenti e sono più avanzati dei controller PWM. Un regolatore di carica MPPT può abbinare un sistema di batterie con pannelli solari di tensione più elevata.

Secondo EnergySage, puoi aspettarti di pagare tra $ 28 e $ 324 per un regolatore di carica solare MPPT. I migliori controller MPPT possono raggiungere un'efficienza superiore al 95%.

Come esempio rapido, supponiamo che un piccolo pannello solare funzioni a 36 volt e 10 ampere, fornendo 360 watt di potenza. Utilizzando un controller di carica PWM, non è possibile utilizzare questa potenza in uscita per caricare una batteria da 12 V. Tuttavia, un regolatore di carica MPPT può abbassare la tensione a 12 V aumentando la corrente a 40 A, il che rende possibile la ricarica.

Pro e contro

+ È possibile caricare le batterie con pannelli solari a voltaggio più elevato

+ Fino al 20% più efficiente rispetto ai regolatori di carica PWM

– Può gestire in modo efficiente wattaggi più elevati

– La tecnologia MPPT è più costosa

– L'installazione è più complessa

– Meno efficiente nei sistemi inferiori a 170 W

Prima di acquistare un regolatore di carica è bene verificarne attentamente le caratteristiche tecniche. Se si verifica una discrepanza tra il controller di carica, i pannelli solari e le batterie, il sistema non funzionerà e potresti persino danneggiare i componenti.