Baterías Solares y sus Riesgos
Qué es un cortocircuito eléctrico
1. Introducción
Las baterías se han convertido en nuestro compañero de viaje constante. Nos ayudan a llegar a un amigo, nos permiten trabajar fuera de los confines de las cuatro paredes, ofrecen vivir en ambientes más limpios y sin la necesidad de postes pesados ni cables gruesos y extremadamente largos, el hombre cuenta con luz eléctrica sin mucho esfuerzo.
Una batería solar respalda nuestra necesidad de autoconsumo de energía aprovechando la disponibilidad de la misma, previniendo la falta de suministro energético
Pero, como en todo sistema, también las baterías tienen su propio riesgo si no las tratamos como se merecen. Problemas de explosiones, accidentes por cortocircuito eléctrico o atrasos de proyectos industriales y domésticos.
2. Fuente de fuerza electromotriz
Antes de llegar al tema motivo de este artículo, recordar que la batería solar o cualquier batería o acumulador de energía es prácticamente una fuente de Fuerza Electromotriz (FEM), es un generador de corriente eléctrica.
Gracias a estas baterías se puede suministrar energía eléctrica inclusive a viviendas apartadas de una ciudad, en montañas o campos alejados de las urbes donde es difícil o imposible contar con cables de centrales hidroeléctricas convencionales.
3. Baterías de plomo ácido abierto
Estas son las baterías más usadas en las instalaciones de paneles fotovoltaicas tanto por su menor costo en el mercado como por su facilidad para el mantenimiento programado, aunque de tecnología menor comparada con otras baterías de mayor costo.
Las baterías solares, por su forma, se parecen a las baterías para autos y carros pesados. Éstas están fabricadas para trabajos de descarga lenta, valiéndonos hasta tres o cuatro días de autonomía generando energía, aún sin haber sido alimentado ni de los paneles solares fotovoltaicos ni de otra fuente.
Las baterías de plomo ácido solar son de gran valor por resistir a sus descargas profundas aún sin la presencia de la radiación solar. A eso se le conoce como días de autonomía, lo que no se puede hacer con las baterías para carros fabricados para operaciones de arranques de operación.
En las baterías de plomo-ácido se cumplen las reacciones electroquímicas. Los electrones de una placa pasan a la otra para producir corriente eléctrica.
No olvidemos que los electrones son partículas sub-atómicas con carga negativa que rodean a los átomos y están en movimiento creando la Corriente Eléctrica.
La transmisión entre dichas placas se cumple gracias a los electrolitos que a su vez controla el voltaje de la batería.
Las placas de plomo y otras de dióxido de plomo dentro del mono bloc o caja de batería están colocadas en posición vertical y separadas en un baño de electrolito.
4. Otros tipos de baterías
Claro que hay otros tipos de baterías en las que siempre se debe tener presente este tema de cortocircuitos en baterías solares.
Recordemos a las baterías de carritos en los campos deportivos de Golf o a las baterías para las carreteras (autos, camiones, turismos, deportivos), baterías para el transporte en el mar, especiales para laboratorios, hospitales. Hay más baterías. Señalemos algunas:
- Las baterías AGM o de «Absorción Glass Mat. son las que funcionan con un ácido que se absorbe por placas de plomo y las mantas de fibra de vidrio manteniendo el ácido entre las placas.
- Las de Gel, baterías hechas en monoblocks y que no requieren comprobaciones de niveles de ácido de su interior. Son baterías para una sola vida porque no permiten comprobarse manualmente como hábito en otras baterías. Incluso los fabricantes imperan que éstas deben estar ubicadas en el interior exenta de la luz solar directa, medios de altas temperaturas y lugares en condiciones climatológicas especiales.
- Las baterías estacionarias aquellas diseñadas para ciclos de descarga profunda. Tienen placas de plomo más gruesas y soportan mayores cantidades de ciclos de carga y descarga. Fueron diseñadas para trabajos de carga constante de corriente durante un largo período de tiempo, además de poder descargarse por completo varias veces.
- Las baterías de Litio de una tecnología y vida útil superior a otros tipos de baterías más económicas del mercado y muy útiles en instalaciones fotovoltaicas más sofisticadas con gran autonomía energética de soporte y descargas profundas, sin que ello acorte significativamente su vida útil.
5. El Electrolito
En este ejemplo de baterías de plomo ácido solar, es el ácido sulfúrico en la que están nadando las placas, también conocidas como ‘platos’.
Las reacciones suceden, el plomo, con el radical de sulfato (SO4=) para crear el Sulfato de Plomo (PbSO4) además de un electrón.
Aquí podemos aprovechar en mencionar también que en un circuito eléctrico toman parte necesariamente la fuente que suministra la fuerza eléctrica (voltios), un flujo de electrones (I: amperios) y una resistencia o carga (R) en Ohms, sin estos tres componentes no habría circuito eléctrico.
6. Cortocircuitos eléctricos
Entendemos por cortocircuito eléctrico a la unión entre dos terminales de un componente que tiene energía eléctrica.
Al decir dos terminales, nos referimos a un terminal positivo y a otro negativo. Esta unión o pegado entre estos dos terminales o polos distintos impulsa la anulación parcial o total de la resistencia en el circuito que provoca el aumento de alguna intensidad de corriente en actividad.
Fundamento que es bueno tener en cuenta para casos de instalación similar en circuitos más grandes para evitar chispazos o fogones repentinos, terminan en incendios lamentables. Ahí la importancia de ocuparnos de circuitos y cortocircuitos eléctricos.
Observemos el video aquí arriba, muestra un cortocircuito.
7. Testimonio de Expertos
Según los expertos, los cortocircuitos en baterías solares o acumuladores de energía pueden alcanzar hasta medir tremendas intensidades como 10,000 Amperios durante un corto espacio de tiempo, llamado ‘cortocircuito‘.
Estas incidencias pueden llegar a fundir los cables de conexión en su sección provocando hasta incendios.
Un cortocircuito en una batería produce cantidades de hidrógeno muy explosivo, lo cual es peligroso produciendo fallidos o detonaciones.
8. Recomiendan uso de los fusibles
Por estas razones mencionadas, muchos nos recomiendan equipar dichas baterías solares con fusibles en los terminales positivo y negativo.
Los fusibles se deben montar los más próximos a la batería para que en caso de cortocircuito el pico de corriente recorra solo un corto tramo del cable.
Los fusibles que montemos deben tener un poder de corte suficiente para poder bloquear esta altísimo corriente.
9. Conclusión
Finalmente, los ‘Cortocircuitos en baterías solares fotovoltaicas’ suceden cuando las reacciones electroquímicas no están siendo controladas en toda su ecuación química.
Evitar el contacto del polo positivo con el polo negativo en terminales de baterías o dentro de la carcasa donde están las placas y el electrolito.
Nunca subestimar el grandioso cuidado que debemos verter a las baterías de depósito de energía.