Como dimensionar las baterías para una instalación fotovoltaica

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Como dimensionar las baterías para una instalación fotovoltaica

La batería es el elemento más importante de cualquier instalación fotovoltaica aislada de la red.  No solo determinan la cantidad de energía que se puede almacenar al sistema sino que también determinan en gran medida el tipo de paneles solares que se utilizarán

Los parámetros necesarios para el cálculo de las baterías se detallarán y explicarán en los siguientes apartados.

  1. El consumo

Para determinar el consumo es necesario conocer la potencia del equipo que se quiere conectar, la cantidad de equipos que se conectarían, las horas de uso diarias de este equipo y los días de la semana que se haría uso del equipo.

Para realizar este cálculo, la fórmula a utilizar sería la siguiente:

formula

  1. Autonomía

Los días de autonomía determinan la cantidad de días que el sistema puede funcionar utilizando solo la energía almacenada dentro de las baterías. Un ejemplo es el caso en el que teniendo un sistema de generación con paneles fotovoltaicos, y se dé un periodo de mal tiempo en el que la energía que pueden generar los paneles sea nula o casi nula, el equipo conectado al sistema fotovoltaico podrá, si este tiene las baterías dimensionadas correctamente, funcionar sin problemas.

Un valor habitual de autonomía para las baterías es de 2 a 3 días,  pero este dato al final depende de la instalación y las exigencias de quien los solicite.

  1. Tensión de trabajo del sistema

La tensión habitual a la que trabaja el sistema fotovoltaico, y se entiende sistema como el grupo formado por los paneles, el regulador, las baterías y el inversor sería de 12/24/48V.

¿Cuándo es más recomendable trabajar con tensiones elevadas y cuando conviene más trabajar a tensiones bajas como 12V? La razón principal son las pérdidas, en un sistema en el que hayan instalados paneles fotovoltaicos cuya suma de potencias final sea superior a varios KW interesa que la tensión de trabajo sea más elevada para reducir las pérdidas por la corriente.

Existen dos maneras de hacer que las pérdidas sean más pequeñas posibles. La primera sería escogiendo el cable con la sección adecuada, Una medida habitual sería cable de sección de 4.

corrienteEste es un cable que está preparado para soportar tensiones de hasta 1000V y 60A.  La segunda manera es hacer que la distancia entre los paneles, el regulador y las baterías sea lo más pequeña posible, reduciendo así la longitud del cable necesaria.

En próximas entradas del blog, se explicará cómo escoger el kit fotovoltaico más adecuado.

  1. Profundidad de descarga de las baterías

El valor de la profundidad de descarga, indica hasta qué punto la batería se pueda descargar sin que su capacidad se vea afectada y su vida útil se vea reducida. La capacidad de descargar se expresa como un valor entre 0 y 1, siendo el 1 el caso de la batería totalmente descargada. El valor de la profundidad de descarga que habitualmente se utiliza en comercial solar sería de 0,7.

Tomemos por ejemplo la batería Monoblock de 12V y 250Ah con una curva de descarga de 100h.

batería Monoblock de 12V y 250Ah

Si se miran sus características, la información que se da es que se garantiza que esta tiene una vida útil de 400 ciclos de carga y descarga con una profundidad de descarga de 0,75. Esto quiere decir que la batería duraría 400 ciclos, si esta se descarga hasta el 25% de su capacidad.

Explicados los cuatro parámetros necesarios, toca explicar propiamente como calcular la capacidad de una batería.

  1. Cálculo de la capacidad

Para realizar el cálculo, lo primero sería dar un valor a los 4 parámetros necesarios.

  • Consumo: 2500Wh/día
  • Días de autonomía: 3 (valor típico)
  • Tensión de trabajo: 24V
  • Profundidad de descarga: 0,6

La fórmula que se utiliza para realizar el cálculo es la siguiente:

formulas

El resultado que se obtiene es que según los datos de ejemplo se necesitaría un grupo de baterías trabajando a como mínimo 521 Ah y con una tensión de 24V.  En este caso, hay que escoger las baterías más cercanas a este valor, en nuestro caso sería la siguiente:

baterías Monoblock de 6V de 525Ah

4 baterías Monoblock de 6V de 525Ah y curva C100  para llegar a los 24V. Para poder comprarlas simplemente hagan click en la imagen y verán todas las características de esta batería el resto de la gama.

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