Tipos de Baterías Solares
Las baterías solares nos permiten almacenar la electricidad producida por los paneles solares. Su función es la de suministrar energía durante las noches, en días nublados o cuando la demanda es mayor que la generada por las placas. Imprescindibles en instalaciones solares aisladas donde tendremos energía sin costes y renovable.
¿Qué Instalaciones Solares Necesitan de Baterías Fotovoltaicas?
- VIVIENDA AISLADA
- Son imprescindibles ya que no disponemos de red eléctrica.
- AUTOCARABANAS
- Muy recomendable ya que por norma no dispondrás de red eléctrica.
- AUTOCONSUMO
- Son opcionales. Si quieres tener suministro nocturno proveniente de tus placas, tendrás que invertir en baterías.
- LOCALES Y NEGOCIOS
- Si la actividad empresarial también se desarrolla por las noches, puede que sea rentable invertir en baterías. En caso contrario no tendría mucho sentido.
¿Qué capacidad y número de baterías necesito en mi casa o empresa?
Para dimensionar bien la capacidad de las baterías de un sistema tendremos que calcular la demanda necesaria en los meses de invierno, que es cuando menos electricidad se genera. Diciembre y Enero son los meses con menos irradiación solar. Como norma, es conveniente que las baterías no se descarguen mas del 50% para evitar que se dañen.
Dependiendo del tipo de instalación y los componentes fotovoltaicos, escogeremos baterías de 12V, 24V, o 48V y calcularemos el amperaje.
Cálculo de baterías para un negocio
Ejemplo instalación solar con baterías:
Un local comercial consume 300kWh al mes. Tiene una potencia contratada de 5,2kW.
Consumo diario 300kWh/31 = 9,6Kw al día.
Ahora multiplicamos x2 (para no descargar más del 50%) y x3 para simular que estamos 3 días sin sol 9,6kW*6 = 57,6kW.
Este sistema utiliza baterías de 24V. Para calcular el amperaje 24000/346,20 = 416Ah requeridos de capacidad.
VIDA ÚTIL DE LAS BATERÍAS
La duración de los acumuladores fotovoltaicos se mide por el número de ciclos de carga y descarga que pueden soportar a una determinada profundidad de descarga. La vida de las baterías solares es proporcional a la profundidad de descarga. Una batería de 200 Ciclos con una profundidad de descarga del 70% podrá durar 1000 ciclos más si su descarga se realiza al 25%.
- En general, se recomienda no descargar las baterías mas del 50%
- Las baterías se conectan en serie sumando el voltaje y respetando el amperaje
- Es recomendable consultar a un especialista para escoger la mejor opción para tu instalación
TIPOS DE BATERÍAS SOLARES SEGÚN SU FABRICACIÓN
A continuación enumeramos las diferentes características y tipos de baterías solares. Principalmente podemos distinguir 2 grupos: baterías monoblock y baterías estacionarias.
Las baterías monoblock pueden ser de plomo o ácido abierto, de ciclo profundo, AGM y Gel.
Las baterías estacionarias pueden ser OPzV, OPzS, TOPzS o batería de Gel.
Y por último tenemos las baterías de litio para placas solares de reciente aparición en el mercado.
BATERÍAS DE PLOMO PARA PLACAS SOLARES
Estas baterías son las más baratas y sencillas. Se utilizan en instalaciones pequeñas. Estas evaporan gases y necesitan el mantenimiento anual del nivel de ácido por lo que no pueden ser instaladas en caravanas, ni en lugares cerrados sin ventilación. Pueden durar hasta 5 años.
- Las más económicas
- Vida útil corta hasta 4 años
- Requieren de mantenimiento
Voltajes
Capacidad
Vida
BATERÍAS SOLARES DE CICLO PROFUNDO
Estas baterías son las más indicadas para instalaciones solares, son similares a las de plomo pero su vida útil es superior, hasta 3 o 4 veces más. Soportan un gran número de ciclos de carga/descarga. Se utilizan para consumos medios donde el uso es continuado.
- Gran número de ciclos sin perdida de rendimiento
- Vida útil hasta 7 o 10 años
- Requieren de mantenimiento
Voltajes
Capacidad
Vida
BATERÍA SOLAR AGM
Los acumuladores solares AGM son una variante de las baterías de plomo las cuales absorben mucho más rápido el ácido. Este tipo de batería no requiere de mantenimiento ya que están selladas.
Se suelen utilizar en instalación de bajo consumo y autocaravanas. Permiten recarga y su duración puede llegar hasta los 5 años.
Se utilizan en instalaciones de paneles solares pequeñas y medianas donde se requiere una batería exigente y segura. Están optimizadas para sistemas que necesitan una elevada exigencia de corriente. Son resistentes a vibraciones y soportan motores de arranque.
Muy utilizadas en sistemas de energía solar fotovoltaica, caravanas, aviones, vehículos eléctricos, embarcaciones etc.
- No requieren mantenimiento
- Soportan mayor número de ciclos
- Vida útil hasta 5 años
- Tiempo de carga 5 veces más rápido
- Mayor coste
- Muy sensibles a sobrecargas
Voltajes
Capacidad
Vida
VNSZNR LiFePO4 Cells 3.2V 300Ah Batería de grado A de grado profundo de litio y fosfato de hierro con código QR, tornillos y conectores, fuente de alimentación para sistemas solares, carrito de golf, motor, fuera de la red
BATERÍAS SOLARES DE GEL
Funcionan con electrolitos gelificados. No requieren de mantenimiento al estar selladas ni tampoco emiten gases por lo que pueden usarse en lugares cerrados. Se utilizan en instalaciones de placas fotovoltaicas de autoconsumo de media-alta potencia sin picos de corriente elevados como sucede en las viviendas y además son las que mayor durabilidad tienen.
Las baterías de Gel para placas solares no deben superar la tensión de 14,2V ya que podrían dañarse, por este hecho es importante escoger un buen regulador de carga.
- No requieren mantenimiento
- Sin emisiones
- Mayor número ciclos de descarga
- Vida útil hasta 20 años
- Más caras
Voltajes
Capacidad
Vida
BATERÍAS DE IÓN-LITIO PARA FOTOVOLTAICA
Estos acumuladores fotovoltaicos son los que mayor vida útil tienen y los más rápidos en realizar la carga, además no tienen efecto memoria por lo que si se descargan completamente al 100% no se estropean.
Son más ligeros y tampoco requieren de mantenimiento al estar sellados, no emiten gases por lo que se pueden instalar en sitios sin ventilación. Se utilizan tanto a nivel industrial como en uso doméstico. Permiten voltajes de hasta 500V. Recomendadas para rendimientos exigentes.
Las baterías de litio de nueva tecnología puede que se conviertan en el nuevo standard para la fotovoltaica. Las empresas siguen investigando para implantar mejoras. Empresas como Victron, Tesla o Fronius fabrican baterías capaces de competir en el mercado con las baterías estacionarias solares.
- Durabilidad de hasta 20 años
- Ocupan poco espacio
- Sin efecto memoria
- Mayor número de ciclos de vida
- Facilidad de ampliación
- No requieren mantenimiento
- Su alto coste (aunque se van abaratando)
- Son inestables (Necesitan controlador de tensión y temperatura)
Voltajes
Capacidad
Vida
Los parámetros C100, C20 y C10
Estos parámetros marcan la capacidad de las baterías según las especificaciones de los fabricantes y regulados por la norma IEC 60896-11 y din 40736-1 entre otras.
C100 nos indica los amperios que podemos obtener con una descarga completa en el plazo de 100 horas.
C20, C10 nos indica los amperios que podemos obtener con una descarga completa en el plazo de 20 o 10 horas.
Los fabricantes indicarán los valores C de cada batería. En instalaciones solares estacionarias se suele utilizar C100 ya que es recomendable tener una autonomía de 3 días o casi 100 horas. Para aplicaciones con demanda elevada de corriente como los motores de tracción se suele utilizar C20 ya que son baterías que se descargan en 1 día.
Consejos para escoger el tipo de batería en un sistema fotovoltaico
- Elegir la batería con cálculos de al menos 3 días de autonomía, de esta forma nos aseguramos que nuestra batería va a estar trabajando con un margen de descarga C100, y con profundidades de descarga cercanas al 20%, así evitamos acortar la vida de la batería por daños.
- Normalmente para consumos pequeños y puntuales utilizaremos baterías monoblock de hasta 500Ah.
- Es importante dimensionar bien las baterías dando un margen del 20% extra para evitar déficit de energía en nuestro sistema.
- La temperatura nunca debe superar los 55ºC y debemos respetar las corrientes de carga y los voltajes óptimos que indican los fabricantes.
- NO instalar las baterías en paralelo para evitar riesgo de explosión.
- En viviendas y residencias es preferible utilizar baterías selladas para evitar la evaporación de gases.
Siguiendo todos estos consejos ayudaremos a que nuestras baterías de energía solar tengan mayor vida útil.
