Calcular banco de baterias parte 2

[Este artículo está en Revisión]

Método para montar un ‘banco de baterías’ en zonas rurales y aisladas de una red eléctrica

Antecedentespilasdeb

Como dato inicial se tiene el consumo de Energía eléctrica promedio-día es 4 kWh-día.

Calcular la cantidad de energía para un equivalente de 5 días de autonomía (caso de lluvia, neblina, situaciones atmosféricas, ausencia de sol).

Tiempo de vida de Banco de Baterías: 50% ciclo profundo.

Resultado hasta el momento apuntando al requerimiento de un Banco de Baterías:

  • Precisamente para cumplir estas condiciones, en la Parte 1, se ha calculado contar con un almacenamiento de 40 kWh (40.000 Watts-hora) de potencia
  • Conexión de 4 filas de baterías de 6V y 467 Ah en Serie.
  • Ojo: Cada Batería rinde 6V x 467 A = 2,802 W con rendimiento de 100 horas de trabajo de carga y descarga.

  • La Serie arroja 11.208 kWh (4*6V*467Ah) de Energía acumulada por 4 Series arroja bien los 40 kWh (datos del problema).

 Solución (necesitamos tu paciencia)

Conexión de las Baterías

  • Si cada Batería, en este Banco de Baterías, es de Potencia 2.52 kW (6 x 420) entonces para obtener 40 kWh se requieren 16 Baterías (40/2.52)
  • Si cada Conexión en Serie produce 10.80 kWh obviamente los 40 kWh se obtendrán con 4 conexiones en Serie.
Por lo tanto, nos animamos a graficar lo que podría ser nuestro Banco de Baterías orientado al logro de los 1,667 Amperios-hora y 40 kWh (40,000 watt-hora)

El diagrama de nuestro banco de baterías quedaría de la siguiente manera:

Baterías Serie y Paralelo

Cantidad de Baterías

4 Baterías que nos producen 24 voltios y 420 Ah instaladas en Serie.

4 Series las mismas que se complementan conexión en PARALELO con lo que cumplimos con los 40,000 W de energía disponible:

24 V, 1,680 Ah (40.32 kWh)

Energía acumulada

Todas se orientarán al logro de  los 1,667 Amperios-hora (nuestro caso es mejor con 1,680 amperios-hora):

Total Energía Máxima Acumulada: 40.3 kWh (24 x 1680)

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Comentarios Finales

  • Todo almacenamiento con varias Baterías puede llegar a ser bastante caro. En el ejemplo que acabamos de usar, 16 baterías podría costar $ 3,200 (sin incluir los costes de instalación).
  • También es importante tener en cuenta el peso de las baterías, sus necesidades de ventilación y la posibilidad de su reciclaje.
  • Las Baterías de plomo-ácido se aplican ampliamente en los sistemas de generación fotovoltaicos. Dentro de la categoría plomo-ácido, las de plomo-antimonio, plomo-selenio y plomo-calcio son las más comunes.
  • Se puede hacer una clasificación de las baterías en base a su capacidad de almacenamiento de energía (medido en Ah a la tensión nominal) y a su ciclo de vida (numero de veces en que la batería puede ser descargada y cargada a fondo antes de que se agote su vida útil).
  • La capacidad de acumulación de energía de una batería depende de la velocidad de descarga.
  • La capacidad nominal de las Baterías, en nuestro caso, corresponde a un tiempo de descarga de 20 horas. (Tabla).
  • Es importante resaltar que las baterías que se asociarán este Banco deben ser de la misma capacidad 6V/420Ah y, preferentemente, de la misma marca y modelo. Con ello se logrará un comportamiento parejo y eficiente en su rendimiento y tiempo de vida.
  • Finalmente es importante resaltar que además de la correcta Tensión por Unidad en Voltios y la  Capacidad Nominal en Amper.hora de cada Batería tomar en cuenta el tipo de Ciclo de Carga y Descarga, su Temperatura de Trabajo, el Tipo de Bornes, Material de las Carcazas y el grado de Mantenimiento Programado del Banco de Baterías en su conjunto. (algunos puntos lo estamos explicando en otro momento aquí en este Blog)

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