Batería y Panel Fotovoltaico
Batería Solar eficiencia
1. Introducción
Uno de los componentes más importantes en instalación de Sistemas Solares Fotovoltaicos es la Batería o el Acumulador de Energía Eléctrica.
Aquí se acumula, se guarda, se estaciona, se deposita la electricidad. Excelente confianza de trabajo para el uso normal de los Paneles o Módulos Solares Fotovoltaicos, por lo que, sobre todo en lugares remotos o lejos de las ciudades no se puede prescindir de ella.
No todas las baterías acumuladoras de energía trabajan con toda su capacidad nominal, ellas requieren de cuidados y regular mantenimiento como lo veremos a continuación.
Con este trabajo, respecto a las baterías solares fotovoltaicas, queremos complementar lo comentado en artículos semejantes. (Mantenimiento).
2. Manejo de los tipos de baterías
Hemos querido primero recordar de algunas que posiblemente los tenemos en uso y son las más comunes, a saber:
2.1 Ácido de Plomo Abierto o Inundado (FLA)
Pedido por su bajo costo por vatio y ser de confianza para utilización en automóviles, carritos de golf modelos 6, 8 y 12 V y en algunas máquinas elevadoras de peso.
Lo usan en los sistemas solares fotovoltaicos como “ácido de plomo abierto” cuyas celdas están reforzadas con aleación de calcio, antimonio, estaño o selenio. Así, a estas baterías las conocen como “ácido de plomo-calcio o ácido de plomo-antimonio’.“.
En el mercado existen estas baterías dopadas con selenio o con cadmio, estaño o arsénico; así, mejoran sus propiedades para aplicaciones de “ciclo profundo” que son muy pesados y de menos ciclo de vida.
Es conocida este tipo de batería también como “Batería con electrolito inundado”.
Cuidados
La carga de una batería de ácido de plomo es simple, pero se deben observar los límites de voltaje correctos con la finalidad de protegerla.
Cuidar celosamente su nivel de agua y corrosión, sobre todo en sus bornes.
Un límite de alto voltaje mejora el rendimiento; pero forma corrosión en la rejilla en la placa positiva. Si bien la sulfatación puede revertirse si se realiza el mantenimiento a tiempo, la corrosión es permanente.
El ácido de plomo no se presta a una carga rápida, por lo que no conviene hacerlo. En todo caso, considerar una carga de un mínimo de 15 horas, carga lenta.
Algunos fabricantes proporcionan tapones recombinados de paladio que prácticamente eliminan el mantenimiento de la batería.
Estar seguro de que la distancia del nivel superior del electrolito (líquidos) a las placas sean de 1.0 cm por encima de su nivel de placas.
Hacer la medición en cada una de las celdas. Alguna celda puede estar muriendo, la que contagia al resto de celdas absorbiendo su energía.
Si la batería está baja de densidad, requiere agregarle ácido.
La batería, después de cierto tiempo de servicio, necesita cambio de ácido.
Estas baterías usan bastante en los automóviles, las que nunca deben usarse en una instalación solar debido a que no da vida útil de ciclos para la energía solar.
2.2 Ácido de Plomo Cerrado o Sellado
Son las que se pueden operar en cualquier orientación y las que tienen sus celdas sumergidas en electrolito semejante a los sistemas basados en níquel y litio, las que tienen válvulas que liberan gases sin problemas.
Estas baterías selladas contienen menos electrolito que las abiertas. Tiene la ventaja de crear su propia agua porque dentro juega la combinación del oxígeno e hidrógeno.
Conozcamos otras baterías selladas en este grupo:
2.2.1 Selladas de gel o válvula VRLA.-
Bastante usadas en Repetidoras, celulares, centros de Internet, bancos, hospitales, aeropuertos cuyo electrolito está suspendido en gel de sílice.
AGM y Gel tienen un mejor rendimiento en clima frío que los tipos inundados, pero aún pierden capacidad a medida que baja la temperatura.
Las que tienen la gran ventaja del ácido solidificado en forma de gel, de ahí su nombre “Batería de Gel”. Si se rompe un vaso no se presenta derrame alguno.
2.2.2 Selladas de vidrio AGM.-
Tienen vidrio entre las placas que sostienen el electrolito. La capacidad de estas baterías cae repentinamente.
2.2.3 Selladas pequeñas SLA.-
Especial para los hospitales y residencias, casas de reposo.
2.2.4 Baterías de Níquel-Cadmio y de Litio.-
Son las que se utilizan en dispositivos móviles (celulares) especialmente.
Cuidados
Veamos algunos relacionados con la energía solar:
Debe evitarse la ventilación repetida, ya que esto conducirá a un eventual desecamiento, es decir, tratar de no abrirlas.
No reemplazarlas. Si no hay un cargador designado disponible para AGM con ajustes de voltaje más bajos, desconecte el cargador después de 24 horas de carga. Esto evita la formación de gases debido a la tensión de flotación demasiado alta.
Con respecto a la carga, el gel y el AGM no se deben usar como si fueran baterías abiertas.
En cuanto a precios, el gel es más caro que las baterías AGM; pero, estas AGM son más costosas que las Inundadas.
3. Baterías Solares
Están diseñadas con placas activas más gruesas y son la mejor opción para cualquier configuración solar también llamadas ‘Baterías de Ciclo Profundo‘
Las baterías de ciclo profundo son los de tipos AGM y Gel que están diseñadas con placas gruesas preferidas para proyectos con paneles fotovoltaicos y configuración solar gracias a su mejor rendimiento en ambiente frío.
El de modelo AGM es el tipo sellado más codiciado por los usuarios y más comunes en el mercado las baterías de 12 V y 100 Ah, especialmente para cadenas en paralelo.
Cuidados
Merecen más control cuando están sometidas en ambientes frígidos porque a medida que baja la temperatura del lugar pierden su capacidad de rendimiento.
Otro problema en una instalación solar es una sobrecarga continua de las baterías. Esto sucede cuando se supera el voltaje de absorción o flotación de las baterías y puede provocar la corrosión de las placas positivas.
Cables instalados entre baterías que no sean de su medida y número, se recalentarán tanto los mismos cables y los terminales de las baterías.
Los interruptores de Corriente Alterna (CA) y los fusibles no se pueden usar en bancos de baterías de Corriente Continua (CC).
Las baterías selladas son especialmente sensibles a las sobrecargas.
Por otro lado, evitar llegar a la continua baja carga de estas baterías porque tienden a sulfatarse y con ello a destruirse. Igual, las sobrecargas a estas baterías provocan la corrosión de las placas positivas de ellas.
Nunca olvidarse de tomar en cuenta el consumo de energía de los Inversores y Controladores de carga. Es parte del mantenimiento de ellas.
Vigilar que esté en correcta operación el sensor del Controlador de Carga que hace conexión con la Batería; es que, este sensor va ajustando los voltajes de carga para compensar los cambios de temperatura del medioambiente.
Tampoco es bueno tener una batería solar con descarga demasiada profunda durante la noche; intentar que en la mañana las baterías todavía estén al 70 % de la carga, esto garantiza su duración de vida. La descarga completa (100 %) de una batería solar puede causar un cambio en la química de la batería.
Usar grasa que tenga inhibidores de la corrosión para la batería. Es bueno limpiar periódicamente el polvo y suciedad alguna sobre.
Ubicar las baterías sobre una plataforma. no en el piso, con esto se evita la acumulación de residuos sólidos y el polvo.
Las baterías de los automóviles nunca deben utilizarse en una instalación solar.
Hacer empleo de gafas protectoras en caso de cortocircuitos accidentales, estos pueden causar chispas.
Cuando se emplea un multímetro digital, es bastante común cometer un error y accidentalmente dejar el medidor en amperios cuando desea hacer una medición de voltaje. Esto hará explotar inmediatamente el fusible dentro del medidor.
4. Conclusiones
Sabremos tener en cuenta dónde y cómo instalar las baterías solares fotovoltaicas.
La energía solar es dinero, y ya conocemos que la energía que no se usa directamente desde los paneles fotovoltaicos, se almacena primero en las baterías solares.
Se puede generar toda la potencia que se quiera, pero si no tenemos un lugar donde enviarlo y no lo utilizamos la energía de los paneles solares fotovoltaicos, pues simplemente estamos perdiendo la energía proveniente del sol.
Es verdad que estamos más familiarizados con la batería del automóvil, pero lamentablemente no es nada aconsejable emplear para los fines de paneles fotovoltaicos, son mejores las propias baterías solares fotovoltaicas. Así como este concepto puede irnos a tener en cuenta otros detalles.
