BATERIAS PARA PLACAS FOTOVOLTAICAS

En el mercado solar existen diferente modelos de baterias para placas fotovoltaicas.

En este artìculo tratarè de explicar lo mas claro posiblelas especificaciones de las baterias para placas fotovoltaicas como podemos elegir la baterìa que mas nos convenga para nuestro sistema.



BATERIAS PARA PLACAS FOTOVOLTAICAS

La capacidad de la batería para almacenar energía se clasifica en amp-hours: 1 amperio entregado durante 1 hora = 1 amperio hora

Las baterías acumulan el exceso de energía creado por su sistema fotovoltaico y lo almacenan para usarlo por la noche o cuando no hay otra entrada de energía.



Las baterías pueden descargarse rápidamente y producir más corriente que la fuente de carga puede producir por sí misma, por lo que las bombas o los motores pueden funcionar de forma intermitente.

La capacidad de la batería se enumera en amperios hora a un voltaje determinado, por ejemplo, 220 amperios-hora a 6 voltios. Las baterías de almacenamiento típicas del fabricante a una tasa de 20 horas:

La batería de 220 amperios-hora entregará 11 amperios durante 20 horas

Esta clasificación está diseñada solo como un medio para comparar diferentes baterías con el mismo estándar y no debe tomarse como una garantía de rendimiento.

Las baterías son dispositivos electroquímicos sensibles al clima, el historial del ciclo de carga / descarga, la temperatura y la edad.

El rendimiento de la batería depende del clima, la ubicación y los patrones de uso. Por cada 1.0 amp-hora que extraiga de su batería, necesitará bombear aproximadamente 1.25 amp-hours nuevamente para devolver la batería al mismo estado de carga.

Esta figura también varía con la temperatura, el tipo de batería y la edad.

Tipos de baterías solares

Diferentes productos químicos se pueden combinar para fabricar baterías. Algunas combinaciones son de bajo costo pero también de baja potencia, mientras que otras pueden almacenar una gran potencia a precios elevados.

Las baterías de plomo ofrecen el mejor equilibrio de capacidad por dólar y es una batería común utilizada en sistemas de energía independientes.

En esta sección, cubriremos las baterías de plomo-ácido, para obtener información sobre otro tipo de baterías, visite el enlace de preguntas frecuentes más arriba.



Baterías de plomo-ácido: cómo funcionan

La celda de la batería de plomo-ácido consiste en placas de plomo positivas y negativas de diferente composición suspendidas en una solución de ácido sulfúrico llamada electrolito. Cuando las células se descargan, las moléculas de azufre del electrolito se unen con las placas de plomo y liberan electrones.

Cuando la célula se recarga, el exceso de electrones vuelve al electrolito. Una batería desarrolla voltaje a partir de esta reacción química. La electricidad es el flujo de electrones.

En una batería de plomo-ácido típica, el voltaje es de aproximadamente 2 voltios por celda, independientemente del tamaño de la celda.

La electricidad fluye de la batería tan pronto como hay un circuito entre los terminales positivo y negativo. Esto sucede cuando cualquier carga (aparato) que necesita electricidad está conectada a la batería.

BATERIAS PARA PLACAS FOTOVOLTAICAS

Se debe tener mucho cuidado y precaución en todo momento al manipular una batería. El uso inadecuado de la batería puede provocar una explosión. Lea toda la documentación incluida con su batería en su totalidad.

Potencia, Voltios, Amperios, etc.

La mayoría de los electrodomésticos en los Estados Unidos están clasificados con vataje, una medida del consumo de energía por unidad de tiempo. Un vatio entregado por una hora equivale a un vatio-hora.

La potencia es el producto de la corriente (amperios) multiplicado por voltaje.

vatios = amperios x voltios

Un amplificador entregado a 120 voltios tiene la misma cantidad de vatios que 10 amperios entregados a 12 voltios:

1 amperio a 120 voltios = 10 amperios a 12 voltios

La potencia es independiente del voltaje:

1 vatio a 120 voltios = 1 vatio a 12 voltios

Para convertir la capacidad de amperios hora de una batería a vatios-hora, multiplique las amp-horas por el voltaje. El producto es vatios-hora.

Para saber cuánta capacidad de batería requerirá para ejecutar un artefacto durante un tiempo determinado, multiplique la potencia del artefacto por el número de horas que funcionará para obtener el total de vatios-hora. Luego divida por el voltaje de la batería para obtener las horas de amperaje.

Por ejemplo, utilizar una bombilla de 60 vatios durante una hora consume 60 vatios-hora.

Si una batería de 12 voltios está funcionando con la luz, consumirá 5 amperios-hora (60 vatios-hora divididos por 12 voltios equivale a 5 amperios-hora)

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¿Qué tan grande es la batería que necesito para un sistema fotovoltaico?

Idealmente, un banco de baterías debería dimensionarse para poder almacenar energía durante 5 días de autonomía durante el tiempo nublado.

Si el banco de baterías tiene menos de 3 días de capacidad, va a realizar un ciclo profundo con regularidad y la batería tendrá una vida útil más corta.

El tamaño del sistema, las necesidades individuales y las expectativas determinarán el mejor tamaño de batería para su sistema.

Ciclos de batería

Las baterías se clasifican según sus “ciclos”. Las baterías pueden tener ciclos poco profundos entre el 10% y el 15% de la capacidad total de la batería, o ciclos profundos hasta del 50% al 80%.

Las baterías de ciclo bajo, como las de arranque de un automóvil, están diseñadas para entregar varios cientos de amperios durante unos segundos, luego el alternador toma el control y la batería se recarga rápidamente.

Las baterías de ciclo profundo o la otra mano, entregan algunos amperios durante cientos de horas entre cargas. Estos dos tipos de baterías están diseñados para diferentes aplicaciones y no deben intercambiarse.

Las baterías de ciclo profundo son capaces de muchos ciclos profundos repetidos y son las más adecuadas para sistemas de energía FV.

Tipos de baterías de plomo-ácido

Arranque de baterías : batería de automóvil de ciclo bajo no apta para sistemas fotovoltaicos.

RV o Marine “Deep-Cycle” : baterías de 12 voltios, generalmente de 80 y 160 amperios por hora. Un compromiso entre las baterías de ciclo profundo superficiales y verdaderas. La esperanza de vida es de aproximadamente 2 a 3 años.

Baterías de plomo y calcio: en ocasiones, estas baterías de ciclo superficial recicladas de la compañía telefónica se utilizan en sistemas de energía remotos. Con 400 libras por celda de 2 voltios y ciclo limitado al 15% – 20%, estas baterías no son recomendadas.

Baterías selladas– Estas son baterías a prueba de líquidos que pueden operar en cualquier posición sin fugas de ácido. Debido a la construcción del sello, no puede verificar las condiciones de la celda con un hidrómetro. Los respiraderos evitan la acumulación de presión en caso de gaseamiento.

Recomendado solo para situaciones en las que no se puede tolerar la formación de hidrógeno gaseoso durante la carga, la batería se moverá mucho o se ajustará en espacios reducidos.

Requiere controles de carga de voltaje más bajos. La mayoría de las baterías AGM (tapete de vidrio absorbido) tienen una vida útil de 2-5 años, y de 5 a 10 años para baterías de gel de alta calidad. La mayoría de las baterías selladas son AGM.

True Deep Cycle Batteries– Las verdaderas baterías de ciclo profundo están diseñadas específicamente para el almacenamiento de energía y el servicio de ciclo profundo.

Tienden a tener placas más grandes y más gruesas como se muestra en la imagen de arriba. Ideales para sistemas de energía renovable, las baterías de ciclo profundo soportan el uso de la mayoría de su capacidad antes de recargarse y sobreviven cientos e incluso miles de ciclos del 80%.

Se recomienda usar 50% como la descarga máxima normal y dejar 30% para emergencias. No use el 20% inferior, cuanto menos profundamente haga funcionar su batería, durarán más. Disponible en muchos tamaños y tipos.

Cómo elegir la mejor batería para un sistema de energía solar

Existen ciertas especificaciones que debe utilizar al evaluar las opciones de su batería solar, como por ejemplo cuánto tiempo durará la batería solar o cuánta energía puede proporcionar.

 A continuación, conozca todos los criterios que debe usar para comparar las opciones de almacenamiento de energía de su hogar, así como los diferentes tipos de baterías solares.

Cómo comparar sus opciones de BATERIAS PARA PLACAS FOTOVOLTAICAS

Al considerar sus opciones de almacenamiento solar y almacenamiento, encontrará muchas especificaciones complicadas de productos.

 Los más importantes para usar durante su evaluación son la capacidad y la potencia de la batería, la profundidad de descarga (DoD), la eficiencia de ida y vuelta, la garantía y el fabricante. 

Capacidad y poder

La capacidad es la cantidad total de electricidad que puede almacenar una batería solar, medida en kilovatios-hora (kWh). 

La mayoría de las baterías solares domésticas están diseñadas para ser “apilables”, lo que significa que puede incluir varias baterías con su sistema de almacenamiento solar más almacenamiento para obtener capacidad adicional. 

Si bien la capacidad te dice cuán grande es tu batería, no te dice cuánta electricidad puede proporcionar una batería en un momento dado. 

Para obtener una imagen completa, también debe tener en cuenta la potencia de la batería.

 En el contexto de las baterías solares, una clasificación de potencia es la cantidad de electricidad que una batería puede entregar a la vez. Se mide en kilovatios (kW). 

Una batería con una alta capacidad y una clasificación de potencia baja entregaría una baja cantidad de electricidad (suficiente para hacer funcionar algunos dispositivos cruciales) durante mucho tiempo.

 Una batería con baja capacidad y una clasificación de alta potencia podría hacer funcionar toda su casa, pero solo durante unas horas. 

Profundidad de descarga (DoD)

BATERIAS PARA PLACAS FOTOVOLTAICAS

 

La mayoría de las baterías solares necesitan retener algo de carga en todo momento debido a su composición química. Si usa el 100 por ciento de la carga de una batería, su vida útil se acortará significativamente. 

La profundidad de descarga (DoD) de una batería se refiere a la cantidad de capacidad de la batería que se ha utilizado. 

La mayoría de los fabricantes especificarán un DoD máximo para un rendimiento óptimo. Por ejemplo, si una batería de 10 kWh tiene un DoD del 90 por ciento, no debe usar más de 9 kWh de la batería antes de recargarla. 

En términos generales, un DoD más alto significa que podrá utilizar una mayor capacidad de su batería. 

 
 

Eficiencia de carga y descarga

BATERIAS PARA PLACAS FOTOVOLTAICAS

 

La eficiencia de carga y descarga de una batería representa la cantidad de energía que se puede usar como un porcentaje de la cantidad de energía que se necesitó para almacenarla.

 Por ejemplo, si alimenta 5 kWh de electricidad a su batería y solo puede recuperar 4 kWh de electricidad útil, la batería tiene una eficiencia de carga y descargadel 80 por ciento (4 kWh / 5 kWh = 80%). En términos generales, una mayor eficiencia de carga y descarga significa que obtendrá más valor económico de su batería.

Duración de la batería y garantía

Para la mayoría de los usos del almacenamiento de energía en el hogar, su batería “ciclará” (cargará y drenará) diariamente. 

La capacidad de la batería para mantener la carga disminuirá gradualmente cuanto más la use. De esta forma, las baterías solares son como la batería de su teléfono celular: usted carga su teléfono todas las noches para usarlo durante el día y, a medida que envejece, comenzará a notar que la batería no contiene tanto una carga como lo hizo cuando era nueva.

Su batería solar tendrá una garantía que garantiza una cierta cantidad de ciclos y / o años de vida útil. 

Debido a que el rendimiento de la batería se degrada naturalmente con el tiempo, la mayoría de los fabricantes también garantizarán que la batería mantenga una cierta cantidad de su capacidad durante el transcurso de la garantía.

Por lo tanto, la respuesta simple a la pregunta  “¿cuánto tiempo durará mi batería solar?” es que depende de la marca de la batería que compre y de la capacidad que perderá con el tiempo.

Por ejemplo, una batería podría estar garantizada por 5,000 ciclos o 10 años al 70 por ciento de su capacidad original. 

Esto significa que, al final de la garantía, la batería no habrá perdido más del 30 por ciento de su capacidad original de almacenar energía.  

Fabricante

Muchos tipos diferentes de organizaciones están desarrollando y fabricando productos de baterías solares, desde compañías automotrices hasta nuevas empresas tecnológicas. 

Si bien una gran empresa automotriz que ingresa al mercado de almacenamiento de energía probablemente tenga una historia más larga de fabricación de productos, es posible que no ofrezca la tecnología más revolucionaria. 

Por el contrario, una startup tecnológica puede tener una nueva tecnología de alto rendimiento, pero menos antecedentes que demuestren la funcionalidad a largo plazo de la batería. 

Si elige una batería fabricada por una empresa de vanguardia o un fabricante con una larga historia, depende de sus prioridades. 

La evaluación de las garantías asociadas con cada producto puede brindarle orientación adicional a medida que toma su decisión.

Las compañías automotrices se están subiendo al carro del almacenamiento de energía

La tecnología de almacenamiento de energía para el hogar y los vehículos eléctricos son muy parecidos: ambos usan baterías avanzadas para crear productos más eficientes y sostenibles que pueden reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.