Qual a diferença do controlador de carga MPPT e PWM?

O controlador de carga é o equipamento que fica localizado entre o painel solar e as baterias de sistemas fotovoltaicos off grid. É utilizado para controlar a voltagem de entrada nas baterias, evitando sobrecarga ou descarga excessiva, e dessa forma prolonga e otimiza sua vida útil.

Confira mais detalhes a seguir sobre os controladores de carga e a diferença entre os tipos MPPT e PWM.

Qual a importância de um controlador de carga?

Os painéis solares que compõem um sistema fotovoltaico produzem mais ou menos energia de acordo com a quantidade de luz solar absorvida. As baterias que fazem parte dos sistemas off grid, no entanto, não suportam por si só essa variação de energia.

Para evitar qualquer problema e aperfeiçoar o carregamento das baterias, utilizam-se os controladores de carga, que são essenciais para gerenciar a energia e enviar a quantidade de energia necessária para o banco de alimentação.

Esse dispositivo controla a entrada e a saída de cargas tanto do painel para as baterias quanto das baterias para o inversor solar. Assim, garante o balanceamento adequado da carga que sua rede precisa. 

Ele tem a função de controlar algumas variáveis durante a carga e descarga, e alguns modelos mais sofisticados contam até mesmo com dados meteorológicos para maximizar o carregamento da carga.

Os principais controles feitos por esse aparelho são o de tensão (voltagem), que será utilizada para carregar as baterias, e a corrente (amperagem) necessária para isso.

Pode-se dizer que a instalação de um sistema off grid não está completa se não contar com um controlador de carga. Esse item impede o painel de enviar mais energia do que as baterias conseguem armazenar.

Dessa forma, evita o acúmulo excessivo de energia e garante a integridade das baterias, evitando danos que poderiam comprometer todo o sistema e até mesmo causar graves fatalidades. 

O controlador de carga é também o responsável por prolongar a vida útil das baterias, já que possibilita que elas fiquem em repouso quando não estão em uso, enviando uma carga mínima para mantê-las abastecidas.

E quando elas estão totalmente carregadas, o controlador impede que o sistema fotovoltaico continue enviando mais energia para ser armazenada, o que poderia danificar as baterias devido à sobrecarga.

Essas razões explicam porque o controlador de carga é um item indispensável para sistemas off grid ou híbridos, já que, como seu próprio nome indica, fica responsável por controlar a carga necessária para o consumo.

Sendo assim, sempre que o seu cliente optar por um sistema que conta com bateria, é fundamental que tenha também um controlador de carga. 

No caso de controladores convencionais, é preciso que recebam sempre uma tensão superior às da bateria para garantir seu funcionamento correto. No manual do fabricante responsável pelo controlador de carga deve constar a informação da tensão máxima de entrada do dispositivo.

Já a capacidade do controlador deve ser maior do que a corrente de curto-circuito de todos os painéis fotovoltaicos somados.

Além disso, a sua capacidade também deve ser equivalente ou superior à máxima corrente exigida pelo consumo energético do imóvel. A corrente de carga é encontrada ao dividir o consumo de energia em Watt/hora pela tensão de trabalho do controlador de carga solar. 

Agora que já definimos qual é exatamente o papel de um controlador de carga e sua importância para um sistema fotovoltaico, veremos a seguir a solução para uma das principais dúvidas a respeito do tema: afinal, qual a diferença do controlador de carga MPPT e PWM? Veja a seguir? 

Controlador de carga MPPT x PWM: como diferenciar?

Para compor um sistema fotovoltaico, as opções de controladores mais visadas são o MPPT e PWM. 

Os controladores do tipo PWM (Pulse Width Modulation – ou modulação por largura de pulso, em tradução para o português) são os mais utilizados. Apesar de apresentarem menor eficiência devido às grandes perdas de energia, sua alta procura se justifica pelo baixo custo. 

Funciona com a emissão de pulsos de tensão em alta frequência para garantir o carregamento máximo da bateria.

Isso é possível porque o dispositivo consegue checar o status da carga da bateria, e, assim, limitar a tensão produzida pelos módulos fotovoltaicos que será enviada ao banco de baterias.

O controlador de carga PWM é considerado menos eficiente do que o MPPT por não aproveitar o máximo do potencial energético produzido pelas placas solares, o que pode levar a perdas significativas. 

Já os controladores MPPT (Maximum Power Point Tracking – ou ponto rastreador de potência máxima) possuem maior eficiência e são cerca de duas vezes mais caros em comparação aos PWM.

Esse tipo mantém a potência máxima que a placa solar fornece, chegando a ter um ganho significativo de cerca de 60%. 

A grande vantagem da tecnologia MPPT é não limitar a tensão enviada pelos painéis solares. Ela abaixa a tensão e aumenta a corrente, tornando o tempo de carregamento das baterias muito mais rápido.

Por conta disso, esse equipamento exige um investimento financeiro maior do que o controlador de carga PWM.

Cálculos e estimativas apontam que um controlador de carga PWM irá alimentar cerca de 70% da energia fornecida pelos painéis solares.

O controlador MPPT, por sua vez, tem condições de aumentar a corrente na mesma proporção que aumenta a tensão, fornecendo 100% da energia produzida pelo painel. Como a eficiência desse tipo de dispositivo não é de 100%, a diferença pode chegar a 20 ou 25%. 

Como escolher o dispositivo mais adequado? Para determinar se vale de fato a pena trocar o controlador PWM por um MPPT, é preciso comparar a diferença de custo com a redução do número de painéis.

Isso porque a maior eficiência do sistema possibilita que uma quantidade menor de painéis seja instalada, o que pode representar uma economia considerável, a depender do caso. 

Independente da tecnologia que você escolher para os seus clientes, é importante sempre deixar claro que os controladores de carga são indispensáveis para garantir o funcionamento perfeito e seguro do sistema solar fotovoltaico.

Há diferentes tipos de equipamentos, com diferentes capacidades de corrente de carga e descarga, se adequando a diferentes necessidades.

Cabe ao integrador solar estar capacitado para responder todas as dúvidas a respeito das diferentes possibilidades, de modo que esteja preparado para orientar seus clientes em direção à melhor decisão. 

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