Nueva energíaEs una parte esencial de nuestra sociedad moderna. A medida que los problemas del cambio climático se vuelven cada vez más acuciantes, existe una creciente necesidad de recurrir a fuentes de energía renovables para reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles. Las energías renovables, como la solar y la eólica, están ganando popularidad, y los bancos de baterías desempeñan un papel crucial en el almacenamiento y la liberación de esta energía para garantizar que tengamos energía cuando la necesitemos. En este artículo, proporcionaremos una guía detallada sobre cómo determinar el tamaño de un banco de baterías para satisfacer sus necesidades energéticas. Como ejemplo, consideraremos un consumo diario de 10 kilovatios-hora.
La importancia del tamaño del banco de baterías
Uno de los aspectos más difíciles de comprar baterías es determinar correctamente el tamaño del banco de baterías para satisfacer las necesidades de su sistema. Si el banco de baterías es demasiado pequeño, podría terminar dependiendo en gran medida del combustible del generador cuando haya escasez de energía. Por otro lado, si el banco de baterías es demasiado grande, puede generar un gasto innecesario, ya que podría necesitar instalar más paneles solares o un generador más grande para cargar el banco de baterías sobredimensionado.
El tamaño de un banco de baterías suele basarse en la cantidad de electricidad que consume diariamente, medida generalmente en kilovatios-hora por día (kWh/día). Si no está seguro de su consumo eléctrico diario, le recomendamos usar una calculadora de dimensionamiento para sistemas aislados de la red eléctrica para ayudarle a encontrar la solución adecuada. Para nuestro ejemplo, supongamos un consumo diario de 10 kilovatios-hora.
Cálculo del tamaño del banco de baterías
Una vez que conozca su consumo diario de energía, puede calcular el tamaño de su banco de baterías utilizando el siguiente método:
Comience con su consumo diario de energía (por ejemplo, 10 kWh/día).
Considere los factores de eficiencia de la batería. En las baterías de plomo-ácido, la eficiencia suele rondar el 80 %, mientras que en las de litio es de aproximadamente el 95 %.
- Plomo-ácido: 10 kWh x 1,25 (eficiencia)
- Litio: 10 kWh x 1,05 (eficiencia)
Considere la profundidad de descarga (DOD). Normalmente, las baterías de plomo-ácido tienen una DOD de alrededor del 50 %, mientras que las baterías de litio pueden alcanzar hasta el 80 %.
- Plomo-ácido: 10 kWh x 2 (50 % DOD)
- Litio: 10 kWh x 1,25 (80 % DOD)
Agregue factores de eficiencia al inversor y al controlador de carga. Generalmente, un factor de eficiencia del 5-10% funciona para la mayoría de los equipos.
- Plomo-ácido: 10 kWh x 1,1 (eficiencia)
- Litio: 10 kWh x 1,05 (eficiencia)
Tenga en cuenta el impacto de la temperatura, que puede afectar la capacidad de la batería. Suponiendo una temperatura ambiente de 60 °F, puede utilizar los multiplicadores de temperatura que se proporcionan en la hoja de especificaciones.
- Plomo-ácido: 10 kWh x 1,05 (multiplicador de temperatura, basado en una temperatura ambiente de 60 °F)
- Litio: 10 kWh x 1,05 (multiplicador de temperatura, basado en una temperatura ambiente de 60 °F)
Resultados del cálculo de la capacidad del banco de baterías
Las fórmulas anteriores le indicarán cuántos kilovatios-hora (kWh) de capacidad de batería necesita para satisfacer su demanda diaria de electricidad, considerando la eficiencia de la batería, la DOD, el inversor, la eficiencia del controlador de carga y los factores de temperatura. Para nuestro ejemplo de 10 kWh al día, los cálculos son los siguientes:
- Plomo-ácido: 10 kWh x 1,25 x 2 x 1,1 x 1,05 = 28 kWh de capacidad de batería de plomo-ácido
- Litio: 10 kWh x 1,05 x 1,25 x 1,05 x 1,05 = 14,47 kWh de capacidad de batería de litio
Estos números representan la capacidad mínima de su banco de baterías, ya que estas fórmulas se basan en el suministro de energía para un día. Su sistema solar (y generador de respaldo) deberá estar diseñado para recargar las baterías diariamente.
Vale la pena señalar que los bancos de baterías de litio tienen capacidades generales más pequeñas porque pueden manejar descargas más profundas y tienen mayor eficiencia.
Conversión de la capacidad de la batería a amperios-hora (Ah)
La mayoría de las baterías se clasifican en amperios-hora (Ah). Para encontrar el banco de baterías adecuado, divida la capacidad total (calculada anteriormente) entre el voltaje. A continuación, se muestran algunos ejemplos:
Baterías de plomo-ácido:
- 28 kWh / 48 voltios = 583 amperios-hora
- 28 kWh / 24 voltios = 1166 amperios-hora
- 28 kWh / 12 voltios = 2333 amperios-hora
Baterías de litio:
- 14,47 kWh / 48 voltios = 301,46 amperios-hora
- 14,47 kWh / 24 voltios = 602,92 amperios-hora
- 14,47 kWh / 12 voltios = 1205,83 amperios-hora
Generalmente, los sistemas más grandes utilizan voltajes más altos (24 o 48 voltios) porque un voltaje más alto es más eficiente, requiere un cableado más pequeño y permite instalar más paneles solares en cada controlador de carga. La mayoría de los inversores más grandes están clasificados para 24 o 48 voltios.
La elección del voltaje del sistema se basa en varios factores, pero la capacidad de la batería (en kWh) es el mejor punto de partida para diseñar un sistema aislado de la red. Empiece por comprender cuánta capacidad de batería necesita diariamente y luego dimensione los demás componentes del sistema, como paneles solares e inversores, para satisfacer esa demanda.
Acerca de Green Power
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En conclusión
El tamaño del banco de baterías es crucial para los sistemas de energía renovable. Determinar el tamaño correcto del banco de baterías garantiza suficiente suministro de energía cuando se necesita, evitando gastos innecesarios. Al utilizar los métodos descritos anteriormente para calcular la capacidad de la batería, podrá satisfacer mejor sus necesidades energéticas, aumentando la eficiencia de su sistema de energía solar o eólica. Si tiene alguna pregunta sobre paneles solares o el tamaño del banco de baterías, no dude en consultar con los expertos de Green Power. Estamos aquí para ayudarle a hacer realidad su visión de energía sostenible.
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Hora de publicación: 10 de septiembre de 2023
