Controlador PWM e MPPT

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6 anos 3 meses atrás #120 por eder
Gostaria de entender melhor quando e porque devemos usar controlador MPPT ao invés do controlador PWM
por exemplo para módulo solar de 240W.
Quais as diferenças, quais problemas podem ocorrer se utilizarmos o controlador errado?

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6 anos 3 meses atrás #121 por Raphael Pintao
HP, ótima pergunta, temos tido muitos questionamentos sobre esse tema.
O problema central é a tensão (voltagem) do painel.

Enquanto os painéis de 36 células (aqueles usados com controlador PWM) trabalham em torno de 18V, os painéis de 60 células ( aqueles em torno de 230-250w) trabalham em torno de 30V.

O controlador de carga possui algorítimos que controlam a tensão de saída de acordo com a fase de carregamento das baterias, entregando por volta de 13 a 15V para as baterias.
O algorítimo PWM é mais simples, e simplesmente "derruba" os 18V para os 13-15V, mantendo a corrente estável e desperdiçando essa energia.
Já o algorítimo MPPT muda a relação de tensão e corrente praticamente mantendo a potência estável, ou seja, quando diminui a tensão de saída ele aumenta proporcionalmente a corrente. Por esse motivo o MPPT tem um ganho de 20 a 30% de energia com relação ao PWM. São menos utilizados pelo preço elevado, mas pouco a pouco tem se tornado mais competitivos

Bem, voltando a sua pergunta, enquanto o MPPT consegue "trabalhar" a voltagem de entrada para otimizar a energia aproveitada, para ele é indiferente a tensão de entrada, aceitando faixas de tensão (Ex: até 100V). Já o controlador de carga PWM precisa de uma diferença mínima de tensão e não suporta tensões muito acima de sua especificação, ou seja, é feito para trabalhar com entrada por volta de 18V.

O que muitas pessoas tentam é ligar o controlador PWM de 24V com o painel de 30V, mas isso não funcionará bem. A tensão de entrada para o PWM de 24V é de cerca de 36V (2x 18). 30 Volts é muito para abastecer uma bateria em 12V (com risco de danos e muita perda de energia) enquanto os mesmos 30 Volts são muito pouco para abastecer baterias em 24V (funcionando precariamente ou nem funcionando)

Existem painéis de 72 células (36V) que podem ser usados com PWM de 24V, porém esses painéis são raros e os mais comuns são de cerca de 290W, muito grandes e utilizados geralmente em usinas de grande porte.

Espero ter sanado sua dúvida e a de muitas pessoas mais!

Me diga uma coisa, você já possui os painéis de 240W ou ainda está em fase de dimensionamento?

Abraços
The following user(s) said Thank You: Diego Rios, Milton Bezerra, João Alberto de Oliveira Lima, Marcos Andre de Assis Mendes

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  • João Alberto de Oliveira Lima
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5 anos 9 meses atrás #181 por João Alberto de Oliveira Lima
Utilizo uma placa de 240 w ligada a um controlador de carga MPPT, Tracer-2210RN de 20 A. alimentando uma bomba shurflo 8000 e uma bateria de 240 Ah 12 V. que alimenta um inversor de 800 w./220 v.

A bomba funciona muito pouco, uso apenas para irrigar um pequeno jardim, lavagem de carro e nas descargas de três aparelhos sanitários.

“O inversor alimenta um central de monitoramento 220 v. Um DVR, uma fonte para 16 câmeras e um monitor LCD de 32”, somente seis hs. por dia, a noite deixo só para emergência, com 100% de carga que sobrou na bateria.

Agora a pergunta é: se eu colocar mais uma bateria de 240 Ah essa placa de 240 w. Vai dar conta de carregar as duas baterias ? Se sim, posso usar minha central por 24hs. Sem me preocupar com emergência. E se eu ligar as baterias em serie, 24 v. o controlador vai mudar a saída para 24 v. ou continuara em 12 v.

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5 anos 9 meses atrás - 5 anos 9 meses atrás #182 por Raphael Pintao
Boa pergunta joão!

Pra ter a resposta precisa precisaria saber o consumo exato destes equipamentos no regime de uso que pretende fazer, mas vou explicar o conceito.

A placa (ou placas) devem produzir 100% ou mais que a energia consumida, considerando o pior mês e independente do banco de baterias.
Já as baterias, servem apenas de pulmão e não vão resolver o problema se as placas produzirem menos que o consumo.

Ou seja, se as placas produzirem 5% menos que o consumo, mesmo que utilizar 10 baterias elas vão se descarregar aos poucos e uma vez descarregadas não irão se recarregar. Da mesma forma, se colocar 10 placas mas tiver pouco pulmão (poucas baterias), quando não houver sol o seu sistema vai parar afinal, sem sol não importa o número de placas pois elas precisam de sol pra produzir.

As contas dependem do detalhamento do seu equipamento mas uma placa de 240 com MPPT deve produzir algo próximo a 750 ou 800 Wh/dia no pior mês. Quanto à bateria, uma de 220 Ah é o mínimo que pode utilizar para um consumo de 750 Wh/dia, dando uma autonomia de ~3 dias. Idealmente, pelo tipo de sistema, eu recomendaria mais pulmão pra garantir o funcionamento constante e aumentar a vida útil da bateria. Para sistemas de segurança recomendamos 6 ou 7 dias de pulmão.

Espero ter ajudado, ficou claro??

Se quiser um estudo, você pode solicitar pelo link abaixo:
http://www.neosolar.com.br/orcamento
Última Edição: 5 anos 9 meses atrás por Raphael Pintao.

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  • André Luiz Rodrigues Moreira
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5 anos 8 meses atrás #190 por André Luiz Rodrigues Moreira
Pedro, tenho 3 paineis de 140Wp cada ligados em paralelo e 3 baterias de 150 A/h tambem em paralelo Off-grid, instalei um controlador MPPT de 30 Amperes e gostaria de saber se o seu uso é ideal para este sistema. em uma certa hora do dia ele para de carregar as baterias ( a corrente de entrada zera)mesmo com o sol no pico de produção, pode ser a flutuação dele? Esse controlador tem funçao de iluminação, porem quando eu coloco 8 horas de iluminação quando ele volta pela manhã já não envia corrente para as baterias, será caracteriticas deste controlador? tenho que resetar e aí volta a carregar normalmente.

Obrigado
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5 anos 8 meses atrás #191 por Raphael Pintao
João,

Quanto a ser adequado, você precisa verificar a potência máxima suportada pelo controlador. Talvez não esteja adequado (3x140 = 420wp -- 420/12 = 35A. A carga não é feita em 12V mas vale dar uma olhada no manual a potência máxima em 12V nominal)

Bem, quanto a zerar a carga, minha suspeita é de que ele está mal configurado para a função iluminação. Geralmente esta função pode ser desativada por completo, sugiro fazer isso. (a menos que esteja realmente utilizando esta função, é claro). Em flutuação, a tensão não é interrompida, apenas diminuída. Pode ser um algorítimo diferente, não conheço o seu controlador, mas e esperaria que não ficasse em 0.

Nunca descarte a possibilidade de estar com algum problema...

abs
Raphael

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