Bij het kiezen van een laadregelaar voor een fotovoltaïsch systeem worden vaak twee belangrijke technologieën vergeleken: PWM (Pulse Width Modulation) laadregelaars en MPPT (Maximum Power Point Tracking) laadregelaars. Elk van deze technologieën heeft zijn eigen kenmerken, voor- en nadelen die de keuze kunnen beïnvloeden, afhankelijk van de specifieke behoeften van het systeem.
PWM-regelaar: eenvoud en kosten
PWM-regelaars worden vaak gekozen vanwege hun eenvoud in ontwerp en over het algemeen lagere kosten. Hun werking is gebaseerd op een directe verbinding tussen het zonnepaneel en de accu, wat betekent dat de accuspanning de bedrijfsspanning van het zonnepaneel bepaalt. Een zonnepaneel dat bijvoorbeeld 120 W produceert met een optimale bedrijfsspanning (UMPP) van 17 V en een stroom van 7 A, aangesloten op een 12V-batterij via een PWM-regelaar, zal slechts 84 W (12V x 7 A) aan de batterij leveren, ver onder de maximale capaciteit van 120 W.
De reden voor deze beperking is dat de PWM-regelaar de spanning van het paneel niet kan aanpassen aan het maximale vermogenspunt (PMPP) van het zonnepaneel. Hierdoor gaat een aanzienlijk deel van de potentiële energie van het paneel verloren, gemiddeld een verlies van 15 tot 35%. Voor kleine of eenvoudige systemen, waar het budget een grote beperking vormt en de vereisten voor energie-efficiëntie lager zijn, kan een PWM-regelaar echter een redelijke keuze zijn.
MPPT-regelaar: efficiëntie en prestaties
MPPT-regelaars bieden daarentegen veel betere prestaties door de energie die door de zonnepanelen wordt opgevangen te maximaliseren. Ze analyseren de vermogenscurve van het zonnepaneel in realtime om het maximale vermogenspunt (MPP) te identificeren. Dit punt vertegenwoordigt de optimale combinatie van spanning en stroom (UMPP x IMPP) waarbij het zonnepaneel zijn maximale vermogen produceert.
Zodra dit punt is geïdentificeerd, zet de MPPT-regelaar het optimale vermogen van het paneel elektronisch om in een spanning die overeenkomt met die van de accu, terwijl de laadstroom wordt verhoogd. Dit maximaliseert de efficiëntie van het systeem en maakt volledig gebruik van de capaciteit van het zonnepaneel. In hetzelfde voorbeeld waarin een zonnepaneel van 120 W wordt gebruikt, zorgt een MPPT-regelaar er dus voor dat het volledige beschikbare vermogen, d.w.z. de 120 W, wordt benut door de spanning en stroom aan te passen aan de behoeften van de batterij.
Hoewel MPPT-regelaars duurder zijn dan PWM-regelaars, zijn ze vooral voordelig in grotere systemen, waar energie-efficiëntie cruciaal is, of waar omgevingsfactoren (zoals variaties in temperatuur en zonlicht) een sterke invloed hebben op de prestaties van de zonnepanelen. Hun vermogen om de energieproductie te maximaliseren over een breed scala aan omstandigheden maakt ze ideaal voor installaties waar elke watt telt.
Conclusie: De keuze tussen kosten en prestaties
De keuze tussen een PWM- en een MPPT-regelaar hangt voornamelijk af van de prioriteiten van het zonnesysteem in kwestie. Als het budget beperkt is en eenvoud het doel is, kan de PWM-regelaar volstaan, vooral voor kleine installaties waar het verlies aan efficiëntie aanvaardbaar is. Aan de andere kant, voor systemen waarbij optimalisatie van de energieproductie essentieel is, met name in grotere installaties of variabele omgevingen, is de MPPT-regelaar de betere optie, die een hoger rendement op investering biedt dankzij een beter gebruik van de energie die door de zonnepanelen wordt geproduceerd.