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Baterías para paneles fotovoltaicos

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Baterías o Acumuladores de Energía

Seleccionar baterías

1. Introducción

Los módulos solar o colectores solares son los que generan la electricidad gracias a los rayos solares, pero, el corazón de un sistema de Corriente Continua CC, es la batería (o el banco de baterías).

De las baterías es que se extrae casi todo el poder eléctrico.

Casi nunca se usa electricidad directamente de los módulos solares.

Por lo tanto, el trabajo de los colectores, módulos o paneles solares (en algunos lugares: placas solares), es recargar las baterías.

La capacidad de las baterías determina cuánta electricidad puede usar la instalación integral.

Para aumentar la capacidad de la batería, puede agregar más baterías al sistema o usar baterías con mayores clasificaciones de amperios por hora.

Las baterías son muy útiles en el momento en que el sol no brilla o cuando empieza a caer la noche o aparece un tiempo oscuro.

Por lo tanto, hoy nuestro interés es conocer más, ¿cuáles son esas baterías que necesitamos? ¿Cómo son? ¿de qué están hechas interiormente?… Veamos.

2. Antecedentes

Existen métodos simples para escoger la batería de acumulación de energía e instalar en nuestros sistemas fotovoltaicos:

Primero. Las baterías almacenan los Vatios Horas de la misma manera que un tanque de un vehículo almacena combustible para su marcha.

Las baterías son dispositivos que almacenan energía eléctrica para una instalación fotovoltaica. 

Segundo. Conocer la cantidad de energía de consumo Instalada; es decir, saber los Amperios-horas requeridos, así como el voltaje de los equipos, artefactos o herramientas a usarse.

Tercero. Buscar marcas, calidad, tipo de batería. Podemos valernos de cuadros estadísticos comerciales que fácilmente se encuentran en los catálogos, y

Cuarto. Sortear las alternativas en cuanto a costos, calidad, disponibilidad, facilidad de transporte, garantía y confianza por experiencia y procedencia de fábrica.

3. Factores antes de adquirir Baterías

Gracias al aporte de expertos en el uso de baterías solares, hemos recopilado los siguientes factores a considerar antes de una decisión de compra de una batería: 

  • El número de días continuos de trabajo de las baterías.
  • Batería para trabajos de potencia instantánea elevada. 
  • Demanda de potencia a la batería en períodos sin sol.
  • Cargas de corrientes de arranques elevadas.

    Energía para paneles fotovoltaicos
  • Capaz de almacenar energía más que la demanda.
  • Ver que ocupen el espacio disponible en lugar de instalación de baterías.
  • Resistentes a las condiciones climáticas extremas.
  • Sea de excelente eficiencia de carga, próximo a 100 %.
  • Baterías con un grado de autodescarga lo mínimo posible.
  • Excelente duración sometidas a descargas profundas.
  • Alta resistencia al ciclado: Proceso Carga/Descarga.
  • Bajo o ningún mantenimiento de la Batería.
  • Excelente funcionamiento con corrientes pequeñas.
  • Alta reserva de su electrolito.
  • En lo posible con vasos transparentes. 

4. Mercado de Baterías

¿Qué baterías existen? ¿Cuáles son sus cualidades? 

Vamos a sintetizar en pocas líneas:

Hay baterías que se diferencian por su tamaño de fabricación y sus contenidos de electrolitos.

Sería tedioso volver a comentar de cada uno de las baterías existentes, por lo que se ha decidido agrupar en dos campos:

4.1 Baterías no utilizadas en instalaciones solares; Zebra (NaNiCl), Polimero de litio, Iones de litio, Niquel hidruro-metálico (NiMH), Niquel cadmio (NiCd), Carbón-Zinc, etc. que no son industriales en el campo de la energía solar relacionado directamente con los colectores o paneles solares fotovoltaicos.

4.2 Baterías utilizadas en instalaciones solares

4.2.1 Plomo-Ácido. Estas a la vez se expanden en dos campos:

4.2.1.1 Baterías Abiertas. De buen uso para arranques de automóviles.

Se pueden emplear en instalaciones fotovoltaicas por ser monoblocks con placas reforzadas, rejillas y aislamiento, conocidas también como ‘Baterías de Arranque‘.

Usos en náutica, estaciones de medida, bombeo de agua, campamento, casas rurales.

4.2.1.2 Baterías Cerradas. Las conocen también como ‘baterías selladas’, ‘baterías herméticas’ o en algunos sitios como ‘baterías sólidas’:

4.2.1.2.1 De Alta velocidad. Para aplicaciones críticas de emergencia y para proporcionar energía mucho más rápida.

Ofrecen vatios más altos por célula que las baterías tradicionales, tienen una vida útil más larga, mantenimiento mínimo no recomienda para usar en lugar de baterías gel o de ciclo profundo pero sí para aplicaciones de UPS y telecomunicaciones. 

4.2.1.2.2 De Uso General. Para ciclismo (descarga y recarga) y Alumbrado de emergencia, sistemas de seguridad, Back-Ups, equipos de prueba electrónica, electrónica de consumo y bombas de sumidero.

4.2.1.2.3 Las Baterías Solar. De Ciclo Profundo con bastante reserva de electrolito y buen desempeño de ciclados, es decir, para un flujo constante de energía durante un período de tiempo de preferencia para Sistemas de Instalación Fotovoltaica.
Ofrecen una mayor vida útil que las baterías de uso general.

Se ciclan con frecuencia (descarga y recarga), conocidas también como ‘Baterías Estacionarias’.

4.2.1.2.4 Las Baterías Gel. Diseñadas para instalaciones solares medianas de tamaño donde no se necesita ciclos de descarga profundos.(Más informe).

Tubular para paneles fotovoltaicos

4.2.1.2.5 Baterías Tubulares. Son estacionarias de uso en instalaciones de capacidad solar elevada.

Son hechas con electrodos de plomo en forma de varillas verticales unidas en su parte superior. Buenas para potencias altas.  

Nuestro texto de consulta: (Clic Aquí)

5. Ejemplos para escoger baterías

5. 1. Qué capacidad de batería se requiere para asegurar una energía eléctrica en una vivienda cuyo consumo es de 706 Wh/d, considerando 3 días de autonomía sin sol y profundidad de descarga  de 80%.

Respuesta:  La fórmula para estos asuntos rápidos y con bastante confianza es:

formula

 Datos: E(consumo) = 706 Wh/d; A=3 días de autonomía y % Profund.= 80%.                                 

Reemplazando estos datos en nuestra fórmula:    B(capac.) = [(706)x(3)/0.80]

B(capac.) = 2,647.50 Wh/d

Como respuesta nos sugiere una Batería tensión 12V de 225 Ah o como alternativa una Batería tensión 24V de 120 AhEn ambos casos hemos dividido (12V y 24V) que son valores de tensión de las baterías en el mercado.

5. 2. Se desea saber la capacidad de batería a usarse en nuestra cabaña cuyo consumo diario es de 1,699 Wh/d. Considerando una autonomía de 3 días para hacer trabajar nuestra instalación con una tensión de 24V a un ciclo de profundidad de descarga hasta del 75%, ¿Qué batería preferir?

La respuesta a este segundo ejemplo y utilizando el mismo concepto del anterior, nos recomienda adquirir una Batería de 285 Ah.

En ambos casos ligeramente mayor que los resultados de cálculo y disponibilidad práctica en las tiendas de baterías.

6. Conclusiones

Las baterías solares cumplen un papel muy importante en una instalación de paneles fotovoltaicos por lo que hay que considerar factores básicos antes de disponerlas.

Las más usadas y conocidas son las tubulares y las de plomo-ácido de ciclo profundo.

En una instalación de paneles fotovoltaicos se pueden utilizar batería abiertas que se usa en los autos pero no tendría buen fin porque sirven más para acciones de arranque diseñadas para ser recargadas en períodos cortos de tiempo. Por lo tanto, no es recomendable usar en instalaciones para consumo de energía solar. ¡Cuidado!



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Ingeniero Químico Colegiado, Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga. Post-grado Proyectos de Electrificación Rural Energía Solar, Pontifica Universidad Católica del Perú Maestría en Gestión y Auditorías Ambientales -FUNIBER- graduado Universidad de Piura, Perú. Consultor: Concejo Nacional de Consultores del Perú Experiencia: Gerencia de Operaciones Centro Industrial de Carbón y Coque.” Interamericancoal S.A.” – Colombia Exfuncionario de Operaciones Empresas Minero Metalúrgicas de la C. de P. Corporation, Centromin Perú y Doe Run Peru SRL. Miembro de la “Asociación Peruana de Energía Solar”. Miembro de “International Solar Energy Society”-ISES, Freiburg Alemania. Afiliado Marketing ONLINE: http://www.eliseosebastian.com; Facebook: /eliseosebastiantames Twitter: /eliseosebas Skype: eliseo801

13 Comentarios

  1. No es buena inversión Carlos. No lo he probado pero los expertos mencionan que no es necesario para sistemas solares. Un capacitador no retiene energía como la batería. Tampoco en mi experiencia y estudio NUNCA lo mensionan como componente del sistema. No es necesario. Gracias por tu pregunta. Saludos.

  2. Saludos
    Sera bueno o beneficioso el instalar capacitores a un banco de baterias 48 volt de un sistema solar? Esto ayudaria a bajar el consumo de las baterias como se habla tanto en internet?

    Gracias

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