Dimensionamiento de banco de baterías
Queremos adecuarnos a resúmenes como siguen:
1. CÁLCULO APROX. DE DURACIÓN DE BATERÍAS
El cálculo de la duración de un conjunto de baterías, tal como se dijo en un artículo anterior, no es tan simple para llegar a una exactitud merecida por las razones indicadas.
Vamos a proceder a realizar los cálculos para nuestro caso de energía requerida en nuestra cabaña ejemplo aquí => Confirmando el aprendizaje de preparar una “tabla de consumo de energía eléctrica en una casa”
Considerando tres (03) días de autonomía, es decir sin contar con nada de energía solar por los problemas climatológicos u otra índole pero aún requiriendo de corriente eléctrica en esos tres días asumiendo que son necesarios un trabajo continuo.
Según nuestra tabla de CONSUMO DE ENERGÍA DIARIA se necesitan 1,699 watt-hora ó 1,699 vatios-hora por día de energía para hacer funcionar los artefactos indicados como término promedio realista. (También volvemos a explicar en este artículo).
Luego, buscamos el equivalente de energía que se necesitaría para compensar los días de autonomía, es decir para los tres días en que no se dispone de energía solar ni trabajan los paneles solares fotovoltaicos.
Esta energía a considerar es de:
3 días x 1,699 watt-hora = 5,097 watt-hora
Las baterías se manejan, como sabemos, en términos de Ampere-hora (Ah) en lugar de Watt-horas, por lo tanto para convertir de Wh a Ah dividimos la cifra de Watt-hora por el voltaje de la batería a usarse. Podría ser baterías de 12V, 24V ó 48V.
Se nos ocurre elegir baterías de 24V:
5097 Wh/24V = 212 Ah (redondeando) de 24V
Esto es para un cableado de 02 baterías en serie para darnos 212 amperios-hora a 24 voltios.
Debemos tener en cuenta que en los meses de primavera, verano y otoño, esperamos que el panel solar para recargar las baterías completamente todos los días trabajen en su máxima producción lo que es improbable que nuestras baterías se descarguen a más de 20% o sea harán más cilclos de trabajo.
2. TIEMPO DE VIDA DE LAS BATERÍAS
Cuando las baterías tienen que responder en los días de autonomía, éstas tienen una profundidad de descarga hasta 80% lo permitido.
La vida útil de la batería se mide generalmente en ciclos. El promedio de vida de una batería es aproximadamente de 1600 a 1800 ciclos del 80 % de profundidad o de 5 a 6 años pero en ciclos profundos continuos, atención.
En caso nuestro el número de ciclos de operación es menor (350 ciclos por 80% ciclo profundo pero sólo 3 dias en los 4 meses de invierno).
350 ciclos en tres días (nuestro caso), los técnicos equivalen a un número de días multiplicado por los días de autonomía:
350 ciclos (ciclo profundo a 80%) x 3 días = 1,050 días = 35 meses
En este escenario sólo se producirá durante los cuatro (04) meses por año, de noviembre a febrero época de invierno, entonces finalmente diremos que nuestras baterías tendrán un tiempo de vida efectivo de duración de alrededor:
35 / 4 = 8,75 años (8 años +9 meses)
3. EL TÉRMINO DE CICLO PROFUNDO (Deep Cycle)
El termino ´Deep Cycle´ se refiere en general a las baterias que tienen la capacidad de descargarse completamente cientos de veces. La diferencia principal de las baterias ´deep cycle´ y la de un automovil convencional es que la bateria del automóvil esta hecha para proveer una rápida cantidad de energia miles de veces en su tiempo de vida, mientras que solamente es capaz de descargarse completamente menos de 50 veces durante su vida y las baterías ´Deep Cycle´ solares están hechas para descargarse cientos de veces.
Si deseas averiguar de calidad y precios de estas baterías == > ingresa aquí para visitar a Amazon
4. FINALMENTE
Considerando un ciclo de descarga profunda como máximo de 80%, podemos asegurar que nuestro proyecto necesita un banco que cumpla conexión de baterías de:
212/0.80 = 265 Amp-hora y de 24 voltios
Este Banco de 265 Ah tendrá una duración de 265/5 =53 horas (aprox.) si se le extrae una intensidad de descarga de 5 A, mientras que si extrae 20 A por ejemplo, el régimen de descarga será de 13 horas.
Es bueno acotar que su capacidad estará influenciada por la temperatura (artículo: “Curvas de valores de voltaje…”), por eso toman como referencia la temperatura ambiente de 25 oC para fines didácticos.
Por lo tanto, si recordamos nuestros datos anteriores de nuestra cabaña para su energía (Emáx) instalada de 1,699 watt-hora, estamos seguro que debemos disponer de:
>>> Un banco de baterías de 265 Ah, 24V
5. RESUMEN: CONEXIÓN DE LAS BATERÍAS (CABLEADO)
Estimando las pérdidas fantasmas de energía se puede sugerir Bancos de Batería por ejemplo:
- 2 Baterías de 12V, 300Ah en Serie (Resultado: 24V, 300Ah)
- 6 Baterías de 12V, 100Ah. 3 en Serie de 2 Baterías y de cada Serie conexión en Paralelo (Resultado 24V, 300Ah).
6. Artículos recomendado
Revisar los siguientes artículos para agarrar mejor onda con respecto a nuestro proyecto y metodología:
1.- Aprendiendo a preparar la “tabla de consumo de energía eléctrica en una casa promedio” => 706 Wh-día
2.- Confirmando el aprendizaje de preparar una “tabla de consumo de energía eléctrica en una casa”=> 1,699 Wh-día
3.- Más visión de “preparación de tablas de consumo de energía y enunciado de pérdidas fantasmas ee.ee” (2 tablas)
4.- Cálculo de Energía eléctrica Máxima Instalada considerando 20% más batería y 30% pérdidas otras”
5.- Cálculo del número de módulos fotovoltaicos.
Estimado Eliseo,
Soy peruano y quisiera solucionar un problema.
Tengo un carrito de golf marca ClubCar, que vino originalmente con 6 bats de 8 volts, o sea que el sistema es de 48. Ya se agotaron las originales y las substitui con 4 bats S4., que duraron solo 18 meses. El uso es muy ligero porque a mi edad (77) no puedo jugar mas de 5 veces por semana y solo 9 hoyos, o sea unas 3 horas.
El remplazo de 4 baterias Trojan T1275 cuesta muy caro.
Necesito su ayuda para dimensionar un paquete de 48 volts con otras baterias que me cuesten mas baratas. Podria usar el mismo cargador de las originales?
En estos momentos estoy en USA en tratamientos medicos y regreso el 18 de Enero. Podria usted ayudarme?
Agradezco anticipadamente,
Enrique
Enrique
Don Enrique y no le conviene primero leer o aprender a reparar sus propias baterías?. Cómprese este libro: http://eliseosebastian.com
The Recondition Battery guide consists of 21 chapters that will show you step-by-step how to recondition your battery. It have included plenty of detailed pictures and diagrams to help you along the way. It has the chapters to guide step by step.
Es decir no sabemos su alcance económico de Ud. don Enrique. Por naturaleza las baterías no son baratas. Lea este manual. Cómpre, verá Ud. qué fácil. Estaré buscando baterías de costo menor. Gracias por escribir.
Don Eliseo, gracias por su pronta respuesta.
Mi capacidad economica no me alcanza para comprar 4 baterias Trojan T1275 que seria el ideal porque el precio en Lima esta algo mas de mil dolares.
Como las piernas ya no me dan para jugar golf caminando normalmente que es la terapia recomendada aparte de ser mi pasion de toda la vida, estoy buscando una alternativa mas barata.
Como guia le informo que las originales Trojan T1275 me darian para unos 500 ciclos de 18 hoyos y yo solo necesito para 300 ciclos de 9 hoyos. Le agradecere sus comentarios y guia. Comprare el libro. Lo encuentro en Lima? Yo estoy llegando el 17 de enero en la noche.
Gracias
Enrique
Excelente la ayuda que usted/es brindan, la verdad que muy bien explicado, felicitaciones, y desde ya muchas gracias.
jose chiriff
A ti las GRACIAS José sinceramente. Entre todos avanzamos mejor. Felicitaciones, espero sea a tu agrado y tengamos sus frutos en tu casa, empresa o dónde quiereas. Para responder alguna duda. Saludos
Hola buenas tardes, estuve leyendo tu árticulo y esta bastante interesante, solo me queda una duda, porque elegiste 2 baterias en serie?, como puedo elegir que tipo de baterias voy a poner hice el calculo para un sistema que necesito dimensionar y me sale que necesito un banco de 1958 AH, este cácluo fue realizado con un consumo por día de 9.4 Kwh, dandole autonomía de 2 días y con baterias de 12 Volts. La pregunta esta en como lo paso a cuantas baterias necesito.
Muchas gracias.
Saludos.
Mi amigo Heriberto, si le digo 4 baterías o 7 baterías me estaría escapando de mis objetivos y metodología al estar en contacto con los voluntarios.Ojalá estés suscrito a mi BLOG http://www.eliseosebastian.com porque ésto es como un pozo de mucha fortuna. Le hago un daño el decirle la respuesta. Además no sé exactamente los irradianes, hora solar pico, horas de sol, vientos y días nublados o de lluvia, que necesitas para hacer los cálculos finales.
Favor de concentrarse en su atención, la cuesta no es fácil subir ni dejar de sudar para lograr nuestros objetivos. Lo invito programar sus lecturas diarias. Empiece si desea con ESTA TAREA ESPECIAL PARA UD. AMIGO HERIBERTO.. Espero sus resultados en menos de un mes. Su modesto amigo y facilitador Eliseo Sebastian.
Hola buenos días, ya estuve leyendo bastante en las paginas que encontré de su sitio, y creo que ya logre resolver este problema, según mis cálculos necesito un banco de 8 baterías para dar energía a la carga antes mencionada. El cálculo lo saque con baterías LTH solar de 12V cuya capacidad es de 232 AH, aun tengo que sacar que tipo de inversor voy a utilizar y en base a eso voy a definir como hacer las conexiones de mis baterías ya sean serie o paralelo.
Seguire leyendo los artículos que tiene en su blog, la verdad son de bastante ayuda, muchas gracias.
¡Que bueno amigo Heriberto! aunque nos equivocamos pero es el MEJOR CAMINO PARA DOMINAR y no hay nada IMPOSIBLE en la vida. Le quiero pedir un gran favor.. yo lo debo tener entre mis archivos pero repitame su proyecto, lo que inicialmente lo consideraba como problema pero su proyecto..déjemo hacerle el seguimiento….LA UNION HACE LA FUERZA..y veremos cómo terminamos..pero necesito sus necesidades, ubicación, cargas, etc. Se nos va a presentar algunas dudas para eso estamos..tampoco soy el Rey de la Razón pero así se aprende más. Un abrazo, espero su enunciado inicial. Siga adelante por favor.
Hola Eliseo buenos días, el problema es el siguiente:
Tengo una cabaña ubicado en Nuevo León, donde no llegue CFE, para esta cabañana queremos tener alimentados los siguientes equipos
Un refrigerador de 250W durante 24 Hrs
Una televisión de 120W durante 10 hrs
Un abanico de 110W durante 12 hrs
4 focos de 110W c/u durante 8 hrs
Con un respaldo de 2 días, las baterías que utilice fueron LTH solar de 12V 232 AH
Y los resultados obtenidos fueron los siguientes:
9.4 Kwh por día es lo que tenemos que suministrar.
18.8 Kwh si consideramos los 2 días de respaldo.
Lo cual me da que necesito un banco de baterías que tenga la capacidad de suministrar 1567 AH, antes de sacar el número de baterías divido entre .8 evitar sacar mas del 80% de la capacidad de las baterías. Lo cual me da un banco de 1958 AH.
Utilizando las baterias antes mencionadas me da que necesito conectar 8 baterias para poder soportar esa carga.
La conexión de cuantas van a ser en serie y cuantas en paralelo va a depender del inversor que seleccione.
Espero que mis cálculos seas correctos, muchas gracias por la ayuda.
Saludos.
Estimado amigo Heriberto, no coincidimos en los primeros resultados. Te paso mis datos iniciales antes de continuar. Tal vez voy a necesitar tus cálculos, cómo es que resultan tus datos. Aquí mi copia hoja de cálculo
hola que tal tengo 11 baterias de 2v 420ah como puedo comectarlas para octener la mayor rentavilidad pero que me den 12 voltios
Don Alejandro, don Alejandro. Primero quisiera me hagas un gran favor, de paso va a ser muy útil para ti. Lee y estudia los siguientes artículos que se encuentran en este BLOG:
Baterías para paneles solares y
Conexiones en Serie y en Paralelo
POR FAVOR, ME CUENTAS…. me escribes después…Espero me deja entender con éste mi mensaje para ti. Hasta cualquier momento. Las 24 horas y 7 días de la semana. Saludos
Estimado Mentor, gracias por darnos a conocer este tipo de energia. Yo soy nuevo en esto aunque me he interiorizado bastante del tema, ya que tengo una casa donde no hay electricidad, pero si tengo 4 paneles solares de 135 watt de 12 volt y 2 inversores de 12v 2000 watt cada uno. Me falta el regulador de carga y las baterias. Pero mi consulta es, puedo usar el inversor de 12 volt? Porque en tu pagina solo se especifican para 24 volt o más, gracias.
Tiene que seguir investigando señor. No podemos darle todo molido. Si Ud. tiene lo que me dice es porque conoce bastante de energía fotovoltaica. Por lo contrario esperamos su APORTE, intercambio de experiencia con personas que lo necesitan. Favor ser cauto en sus mensajes. Gracias de todas maneras.
vivo en chile y necesito alimentar mi tv. y refrigerador, mis placas son de 10vdc generan app,2.5 amper por hora a pleno dia quiero comprar una bateria de 100A me servira para ese proposito. gracias, por su respuesta ,saludos. {LAS TENGO CONECTADAS EN SERIE PARA QUE CARGUEN LA BATERIA}
Estimado Miguel, gracias por su comunicación. Le ruego que repase porque Ud. necesita captar los artículos similares a éste [cómo calcular número de paneles...]. Tiene hasta 5 artículos sobre este tópico. Además le conviene estudiar aquí lo de las Radiaciones Solares. Por favor, no deje de leer, tiene que programar su tiempo. Ud. está conmigo desde el 21 de mayo 2012. Ya debe enviarme fotos de su proyecto, totalmente avanzado aunque no terminado. No se descuide amigo Miguel Gonzalez. Saludos y ¡¡¡Fuerza!!! AQUÍ ENCUENTRA DE TODO PARA SU CASO