Calcular Banco de Baterías – Parte 1

El Secreto de Almacenar Corriente Eléctrica

Vamos a Nuestro Proyecto

Energía Instalada (Emax)

Supongamos que nuestro mayor consumo de energía eléctrica promedio día durante un año es de 4 kWh (4,000 watt-hora) que para ello debemos dominar los cálculos rápidos de baterías conformando un Banco de Baterías.

Autonomía

Por otra parte, queremos estimar 5 días de reserva de energía en baterías, o sea como almacenamiento estamos pensando en 20 kWh de capacidad de almacenamiento (5 días x 4 kWh) – “teoría de los días de autonomía“.

Ciclo Profundo

Debemos tener en cuenta también que el consumo de energía de las baterías no debe ser total sino sólo hasta un 50% (por decir un ejemplo-20 kWh/50%). También hemos comentado de un 80%  pero hoy tomemos un 50%. Tema de Ciclo Profundo.

Tiempo de Vida de las Baterías

Estamos pensando en el tiempo de vida de nuestras baterías de almacenamiento.  Por lo tanto, la condición de almacenamiento sube a 40 kWh ó 40.000 watt-hora – capacidad de almacenamiento total (20 kWh con Autonomía + 20 kWh ciclo profundo).

Dimensionamiento de Banco de Baterías

¿Cuántas baterías necesitamos para almacenar esta cantidad energía?

¿Cuánta electricidad puede ser guardada en las Baterías que se están pensando en adquirir?

La Capacidad de Almacenamiento de Baterías se mide en amperios-hora. Hay baterías para 100, 200, 300 amperios-hora. (100 Ah, 200Ah, 300Ah, mas, ver tabla abajo).

Pero para nuestro caso ¿Cuántos amperios-hora de capacidad de almacenamiento necesitamos cuando lo único que tenemos como dato y necesidad es 40 kWh (40,000 watt-hora) o (40,000 vatios-hora) de capacidad de almacenamiento en Baterías.

Para ello debemos convertir los kWh (kilowatt-hora) a Amperios-hora.  Aquí cabe recordar la ecuación:

W =  V x A   (ó   W = V x I,   es lo mismo)

Para realizar esta conversión, simplemente tenemos que dividir Watt-hora por la tensión (voltaje) del sistema.

Recordamos la ecuación: W = voltios x amperios, nos sirve para convertir a amperios-hora dividiendo Watt-hora por voltios).

Despejando la fórmula tenemos el valor de la capacidad de amperios hora de un banco de baterías para el Sistema de 24V:

Amperios-hora = W / Voltios Sistema

Amperios-hora (Ah) = 40,000 watt-hora/ 24 V

Nótese que estamos calculando para un sistema de 24 V, [sólo como ejemplo] para llegar a unidades de Amperaje que finalmente se necesitarán teniendo como resultado:

1,667 Amperios-hora (Ah)(*)

Por lo tanto, la Capacidad de Producción de Energía del Banco de Baterías puede ser:

1,667 Amperios-hora en un Sistema de 24 V 

Cálculo del Número de Baterías y Cómo Instalarlas

Recordemos que las Baterías deben trabajar solas durante los días de autonomía: 5 días para nuestro consumo máximo de 4,0 kWh-d.

Veremos entonces en un proveedor que nos ofrece el siguiente catálogo para escoger la batería acorde al requerimiento:

a).- Probemos al azar el modelo L16P-AC de marca TROJAN: Baterías de tensión nominal 6V, corriente 420 Ah, 20 Hr:

BateríasTROJAN

Cálculo de cantidad de estas Baterías para el Amperaje requerido:

Para ello dividimos los 1,667 amperios-horas de almacenamiento que necesitamos entre la capacidad nominal de cada Batería seleccionada:

Cantidad de Baterías: 1,667 Ah / 420 Ah  = 4 que como son de 6V, 20Hr c/u podría ser una solución porque se llega a un sistema de 24V instaladas en SERIE [6V+6V+6V+6V].

b) ¿Qué pasa si escogemos el modelo L16P-AC de marca TROJAN baterías de 6V, 344 Ah, 5 Hr.

Como cálculo tendríamos un total de: 1,667 Ah / 344 Ah  = 5 baterías lo cual nos muestra cierta dificultad para instalar en Serie o en Paralelo. En Serie sirve para un sistema de sistema de 30V que no es nuestro caso [6V+6V+6V+6V+6V].

c) ¿Qué pasa si preferimos el Modelo L16P-AC de marca TROJAN: baterías de 6V, 467 Ah, 100 Hr.

Nos resulta un total de: 1,667 Ah / 467 Ah  = 4 baterías de 6V, 100 Hr c/u para un Sistema de 24V.

IMPORTANTE: Apreciamos como mejor opción la c) puesto que estando en SERIE se cumple un total de 24V (6V+6V+6V+6V) para un trabajo durable de 100 Hr.SERIE

Finalmente: 

  • Respetamos el cálculo con Baterías de Amperaje (467 Ah, 100hr) y un número total de 4 Baterías instalados en SERIE. (L16P-AC).

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50 Comentarios

  1. Muchísimas gracias Federico Pulido. Su ayuda es para nosotros de gran valor. Muchas gracias.

  2. Respetable su opinión y su contribución estimado Federico. Gracias sinceramente. Buen aporte. Me gustaría saber ahora su opinión. Atte. Eliseo Sebastian

  3. Federico Pulido dice:

    Mucho cuidado, en paralelo los voltajes se mantienen, entonces si pone las 19 baterías de 6 volts en paralelo tendrá 6 volts de salida ¿es el voltaje que quiere ingresar al Inversor?, y en paralelo las intensidades se suman ¿le quiere ingresar toda esa intensidad al inversor? SALUDOS

  4. Federico Pulido dice:

    Quiero comentar lo siguiente:
    dice: Cantidad de instalación en paralelo: 1667 Ah/ 420 Ah = 4 Baterías con tensión de 24V.
    Debe decir: Cantidad de instalación en Serie: 1667 Ah / 420 Ah = 4 Baterías con tensión de 24V.
    y se podria concluir que estas Baterias L16P-AC 420 Ah si sirven para la solución aunque sean de 6 V ya que en serie el voltaje se suma y las 4 Baterias en Serie dan 24v.

  5. Ud. mismo va a responderse mi estimado MARIO LUIS. Aquí tiene la respuesta: Click Aquí. No es cuestión de sumar y ya!…no es así. Depende cómo los conecta uno con otro. Depende de cuanto de energía Voltios o Amperios necesite. No se preocupe. Hágamo caso…siga mis consejos. Un abrazo. Tiene que estudiar MASSSS… Gracias.

  6. MARIO LUIS dice:

    consulta sumo las capacidades de cada bateria de un banco osea hay 4 baterias de 26Ahrs. el banco seria de 104A/Hrs. total capacidad o no.

  7. Gracias por la pregunta Reafael. Si tu ves el mismo artículo, me ha servido tu interrogación para aclarar con más ejemplos. En conclusión se ha podido tomar los dos que dices. Es sólo prácitica. En el No. 2 encuentras la verdad acorde a la tabla o facilidad comercial que contamos. Felicidades, como siempre te saluda http://www.eliseosebastian.com

  8. rafael orozco dice:

    porque en el ejemplo mostrado se selecciona una capacidad de 420Ah y no la de 344 o la capacidad de 467??

  9. Jhonny Mendez, cómo estás? Estás pidiendo que otros hagan el cálculo por ti. Es no está bien. Yo con mucho gusto pero me gustaría que tú des los primeros pasos. Haz un avance. La teoría y herramientas los tienes. Por favor avanza un 30% y vemos cómo debes hacer TÚ LOS CÁLCULOS con mi supervisión para que te vaya muy bien. ¿te animas? Te favorece. Por lo pronto ya haz debido barrer la primera clase:
    1) http://eliseosebastian.com/calcular-paneles-solares-fotovoltaicos-instalar-en-casa-1/

  10. buenos dias podrian ayudarme necesito hacer un sistema fotovoltaico para 800watts por 8 horas podrian decirme cuantos paneles y que capacidad de paneles debo utilizar y baterias gracias

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