Conoce qué baterías solares existen y cómo puedes saber sus características antes de comprarlas.
Esta guía te servirá como base para el cálculo de las baterías que necesitas en tu instalación de energía solar aislada o de autoconsumo.
¿Quieres saber cuánto cuesta una instalación solar fotovoltaica?
Qué son las baterías fotovoltaicas
Las baterías son los elementos donde se almacena la energía producida por las placas solares durante las horas de sol para que pueda ser utilizada cuando sea necesario, a la hora que sea.
Las baterías almacenan siempre a un voltaje determinado, 12, 24, 40 V… y tienen una capacidad máxima que se mide, habitualmente, en Ah.
Pero no todas las baterías son iguales y hay que saber diferenciarlas para saber elegir la que más te conviene para tu instalación.
Las baterías que podemos usar son:
Baterías monoblock
Son baterías sencillas y simples de plomo ácido, compuestas por una única carcasa que incluye todos los componentes de las baterías.
Para que te hagas una idea son parecidas a las baterías de los camiones o los coches.
Estas baterías tienen en la misma carcasa todos los vasos con el electrolito comunicados entre ellos y tiene únicamente dos bornas, una positiva y otra negativa, para la conexión de los cables que alimentarán el consumo.
Es importante saber que el electrolito líquido de plomo-ácido es inestable, por lo que no conviene mover mucho estas baterías ni, sobre todo, colocar la baterías de costado.
Son baterías con poca vida útil (alrededor de 600 ciclos con descargas del 40%) y poca capacidad por lo que serán útiles en pequeñas instalaciones estáticas.
Baterías AGM
Las hermanas pequeñas de las baterías monoblock son la baterias AGM. Éstas son baterías de plomo-ácido que utilizan una malla de fibra de vidrio para contener el electrolito, lo que la hace más estable y duradero.
Estas baterías necesitan menos ventilación que las de plomo-ácido y una mayor vida útil, en torno a los 1000 ciclos.
Pero estas baterías se quedan cortas para las instalaciones grandes. Por eso nacieron las
baterías estacionarias.
Baterías estacionarias
Este tipo de baterías las veremos con las siglas OPzV o OPzS según sean con el electrolito líquido o gelificado.
Son baterías que se presentan en vasos de 2 V listos para conectar en serie o paralelo para conseguir las capacidades requeridas. Es decir, que tienes que ir juntando elementos.
Además, son también baterías de ciclo profundo y, por lo tanto, tienen una mayor vida útil.
Las baterías de OPzV son las que mantienen el electrolito líquido y tienen una vida útil de, aproximadamente 2500 ciclos al 50% de descarga.
Batería OPZS
Las baterías de OPzV son las que tienen el electrolito gelificado, lo que proporciona mayor estabilidad para su transporte y flexibilidad en su instalación.
Éstas últimas requieren menos mantenimiento y suelen tener algo más de vida útil, en torno a 2900 ciclos.
Batería OPZv
Estas baterías son las que se han utilizado hasta ahora en todas las instalaciones fotovoltaicas. Ahora, gracias a las nuevas tecnologías y al desarrollo del vehículo eléctrico está llegando una nueva tecnología que está sustituyendo a este tipo de baterías. Las baterías de litio.
Baterías de Litio
Son baterías que utilizan sales de litio de diferentes tecnologías para el almacenamiento de energía.
Consiguen baterías más ligeras, de menor tamaño, sin necesidad de mantenimiento, y con una vida útil mucho mayor, gracias al poco efecto memoria que tiene este electrolito.
La vida útil de estas baterías son de más 5000 o 6000 ciclos al 80% de descarga.
Existen otras tecnologías, de Redox, de ALuminio-aire, o de otros compuestos que aseguran un abaratamiento y mejora de las baterías durante los próximos años, pero que aún no son competentes a nivel comercial.
Conceptos a tener en cuenta para la elección de baterías
Aunque con la aparición de las baterías de litio ha cambiado un poco los parámetros a elegir cuando estamos seleccionando baterías, voy a explicarte desde el principio los conceptos a tener en cuenta a la hora de seleccionarlas.
Voltaje de las baterías
El voltaje de las baterías determinará el resto de componentes de la instalación. Se mide en Voltios (V) y la energía se almacena en corriente continua.
Se pueden conectar varias baterías entre sí. Si se conectan en serie deben ser iguales y se sumará los voltajes.
Si se conectan en paralelo deben tener el mismo voltaje, sumando la capacidad.
Capacidad de descarga
La capacidad de descarga es la cantidad de electricidad que puede suministrar una batería y se mide en amperios hora (Ah).
La capacidad de una batería se determina en función de la duración de descarga y dicho valor es proporcionado por el fabricante. Normalmente se pone un numerito junto a la C que indica las horas de descarga.
Para una descarga durante 10 horas se indicará cómo C10. Si la descarga es durante 100 horas será C100.
Ese valor siempre es facilitado por el fabricante y es la capacidad nominal (CN ). Para calcular la capacidad de una batería de uso solar para carga o descarga, podemos utilizar la siguiente ecuación:
CN [Ah] = IN [A] * Duración de la carga/descarga [h]
El fabricante debe dar las capacidades de las baterías en función de su régimen de descarga, aunque podemos estimar las capacidad de de carga/descarga según estas relaciones de equivalencias:
C40/C20≈1,14
C20/C10≈1,17
C100/C10≈1,34
C100/C20≈1,25
Para elegir las baterías deberemos considerar la capacidad según el uso que vayamos a tener.
Si la batería será descargada una vez todos los días, tendremos que elegir la capacidad de descarga C20.
Si dimensionamos las baterías para tener una autonomía de 4 o 5 días, en instalaciones aisladas es habitual, lo lógico sería utilizar la capacidad de descarga C100
Utilizando las fórmulas vistas en el vídeo anterior de conceptos eléctricos tenemos que:
P = V x I
Como la energía es E = P x t, siendo t el tiempo en horas, podemos calcular la energía almacenada por las baterías como E = V x C, y nos dará el resultado en Wh.
En las baterías de litio es habitual que recibamos el dato de capacidad en forma de la energía almacenada en kWh.
Profundidad de descarga de una batería
La profundidad de descarga de una batería es el porcentaje de la capacidad total de la batería que se usa durante un ciclo de carga o un ciclo descarga.
Esta profundidad de descarga influye de manera determinante en el ciclo de vida de la batería y, por lo tanto, en su duración. Hay tecnologías que admiten una mayor profundidad de descarga sin dañar la vida útil de la batería.
Las profundidades de descarga recomendadas según la tecnología de baterías y la experiencia en instalaciones son:
|
Monoblock |
AGM |
OPzS |
OPzV |
Litio |
|
|
Profundidad de descarga |
30 % |
40% |
50 % |
50 % |
80-90 % |
|
Ciclos de vida |
600 |
1000 |
2500 |
2900 |
>6000 |
Y hasta aquí el vídeo de hoy. Espero que te haya sido útil.
Prepárate porque la semana que viene empezamos con el dimensionado de una instalación aislada. Si te ha gustado dale a me gusta al vídeo y suscribete al canala para recibir las novedades antes que nadie.
¡Hasta la próxima!
