Baterías para energía solar
Por qué seleccionar las baterías solares
1. Introducción
Los módulos solares o colectores solares son los que generan la electricidad gracias a los rayos del Sol, siendo el corazón del sistema la propia batería o acumulador de energía. Entonces, por ello, nos es importante el cómo y por qué elegir una batería solar.
De las baterías es que se extrae todo el poder eléctrico. Nunca se usa la electricidad directamente de los módulos solares sin valerse de las baterías que es donde se almacena la energía eléctrica.
Por lo tanto, el trabajo de los colectores, módulos o paneles solares (en algunos lugares: placas solares), es recargar las baterías.
La capacidad de la batería determina cuánta electricidad puede usar la instalación integral.
Para aumentar la capacidad de la batería, puede agregarse 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.
Hoy, nuestro interés es conocer más las baterías, Reconocer cuáles son esa batería que necesitamos, ¿Cómo son?, ¿De qué están hechas interiormente? Y por qué este y no aquella batería
2. Antecedentes
Existen métodos simples para escoger la batería de acumulación de energía e instalar en nuestros sistemas fotovoltaicos:
2.1 Primero.
Las baterías almacenan los Vatios Horas de la misma manera que un tanque de un vehículo almacena el combustible para su marcha.
Las baterías son dispositivos que almacenan energía eléctrica para una instalación fotovoltaica. Puede disponerse de una sola batería, de dos o más, haciendo lo se le conoce como un “banco de baterías”.
2.2 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.
2.3 Tercero.
Buscar marcas, calidad, tipo de batería. Podemos valernos de cuadros estadísticos comerciales que fácilmente se encuentran en los catálogos, y
2.4 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 adquirirlas
Gracias al aporte de expertos en el uso de baterías solares, hemos recopilado los siguientes factores a considerar antes de una decisión de compra o elección de una batería, son:
- 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.
- Capaz de almacenar energía más que la demanda.
- Ver que ocupen el espacio disponible en el lugar de instalación de baterías (espacio).
- Resistentes a las condiciones climáticas extremas.
- Sea de excelente eficiencia de carga, próximo a 100 %.
- Baterías con un grado de auto descarga lo mínimo posible.
- Magnífica duración sometida a descargas profundas.
- Alta resistencia al ciclado: Proceso Carga/Descarga.
- Bajo o ningún mantenimiento de la Batería.
- Notable funcionamiento con corrientes pequeñas.
- Alta reserva de su electrolito.
- En lo posible, preferir batería 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), Polímero de litio, Iones de litio, Níquel hidruro-metálico (NiMH), Níquel 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:
Plomo-Ácido. A la vez se expanden en dos campos:
- 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’.
Utilización en náutica, estaciones de medida, bombeo de agua, campamento, casas rurales.
- Baterías Cerradas. Las conocen también como ‘baterías selladas’, ‘baterías herméticas’ o en algunos sitios como “baterías sólidas’:
- 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.
- 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.
- Baterías Solares.
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’. Las Baterías Gel. Diseñadas para instalaciones solares medianas de tamaño donde no se necesita ciclos de descarga profundos.(Más informe).
- Baterías Tubulares.
Son estacionarias de empleo 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.
5. Respuestas a preguntas para escoger baterías solares
- Ejemplo 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 el 80 %.
Respuesta: La fórmula para estos asuntos rápidos y con bastante confianza es:
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 12 V de 225 Ah o como alternativa una Batería tensión 24 V de 120 Ah. En ambos casos hemos dividido (12 V y 24 V) que son valores de tensión de las baterías en el mercado.
- Ejemplo 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 24 V 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 es ligeramente mayor que los resultados de cálculo y disponibilidad práctica en las tiendas de baterías. Es recomendable repasar el tema de ‘cálculo de eficiencia de una batería solar’.
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 utilizadas y conocidas son las tubulares y las de plomo-ácido de ciclo profundo.
En una instalación de paneles fotovoltaicos se pueden emplear batería abierta que se emplea 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, la batería para carros no es recomendable utilizar en instalaciones para consumo de energía solar. ¡Cuidado!
