Batería solar

Los paneles solares del pasado eran criticados por su baja producción de electricidad y porque solo podía usarse la energía que producían durante el día, sin embargo, hay actualmente sistemas que pueden operar sin conectarse a la red y proporcionar electricidad de manera continua gracias a la incorporación de la batería solar. La batería es crucial en las instalaciones desconectadas de la red y hay distintos tipos, entre los que destacan los ejemplares de gel por sus beneficios.

¿Qué son las baterías solares?

Las baterías solares se diseñan para acumular la electricidad producida por las placas fotovoltaicas para usarla en los días con poca luz solar o noches. Proveen una intensidad de corriente mayor en comparación con la que ofrecen los paneles solares en funcionamiento, lo que permite el uso de diversos equipos electrónicos a la vez. Están conformadas por pequeños acumuladores de 2 V incorporados y suministran corriente continua a 6, 12, 24 o 48 V.

Los acumuladores son celdas que guardan la energía mediante procesos electroquímicos. Cuando se habla, por ejemplo, de baterías de 12 V se hace referencia a seis celdas de ácido-plomo de dos voltios en un conjunto en serie. Los acumuladores solares o baterías estacionarias tienen componentes de 2 V conectados en serie hasta llegar a la tensión de trabajo adecuada para la instalación solar.

Las baterías proporcionan electricidad en el sistema cuando los paneles fotovoltaicos dejan de producir electricidad. En los momentos de los días en que los módulos producen más energía que la demandada se obtiene un excedente usado para cargar las baterías, que transforman la energía eléctrica procedente de los módulos en energía química. La conversión se realiza con la reacción que producen dos materiales distintos al sumergirse en un electrolito, que es una solución de agua y ácido sulfúrico.

batería solar

La energía eléctrica fluye desde la batería solar con un circuito conectado entre los polos negativo y positivo. A medida que la batería se descarga, resulta más parecida la composición del plomo de las placas. La capacidad de las baterías de someterse al proceso de carga y descarga continuo es conocida como resistencia a los ciclos. Existen dos clases de batería que se diferencian por su ciclo:

  • Baterías de ciclo bajo. Se diseñan para suplir una cantidad de corriente en un breve lapso y aguantar pequeñas sobrecargas sin pérdidas de electrolitos, lo que ocurre en los vehículos. No resisten cargas profundas y si se descargan de manera repetida por debajo del 20% su vida útil disminuye considerablemente, lo que las vuelve poco convenientes para sistemas fotovoltaicos.
  • Baterías de ciclo profundo. Se diseñan para descargarse repetidamente por debajo del 20%, lo que los vuelve excelentes para los sistemas solares.

Las características que deben considerar al comprar una batería solar son las siguientes:

  • Eficiencia de carga. Se refiere a la relación entre la energía usada para llenar el acumulador y la energía almacenada. La mejor batería debe acercarse al 100% para ser eficiente.
  • Se trata de la intensidad de corriente en amperes que pueden conseguir de una descarga total cuando su carga es completa.
  • Se refiere al proceso en el que las baterías sin uso tienden a descargarse.
  • Profundidad de descarga. Hace referencia a la cantidad de energía obtenida durante una descarga cuando el acumulador está completamente cargado.

La batería solar tiene una vida útil de diez años, sin embargo, puede reducirse considerablemente si se realizan descargas profundas con mucha frecuencia. Es importante que instalen la capacidad suficiente para que no rebase el 50% de descarga. Deben considerar también la temperatura operativa de 20 a 25 °C. Si se altera la temperatura su vida útil se reducirá.

Hay diversos tipos de baterías, entre las que destacan los ejemplares de litio, plomo-ácido, AGM, estacionarios y gel. Las unidades de gel son las más usadas en los kits solares por los beneficios que ofrecen, además, por su eficiencia y precio accesible. Se componen por un electrolito gelificado y pueden instalarse en cualquier posición gracias a que su consistencia y el sello de la batería evitan derrames en caso de volcaduras, contrario a las de plomo-ácido.

Son útiles para instalaciones con poco espacio y no necesitan mantenimiento debido a la conversión del gas en agua que se realiza en su interior. Su vida útil es de diez años e incluso más si se mantiene lejos de incidentes, a diferencia de las baterías AGM que duran siete años en promedio o las monoblock que duran cinco años. Se recomienda para sistemas cuyo mantenimiento sea difícil y que requieran periodos de consumo amplio. El gel se obtiene al mezclar sílice con electrolitos para tener una consistencia de plasma.

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Las baterías solares de gel son las más recomendadas para su uso en ambientes fríos, además, poseen un alto grado de tolerancia a las descargas profundas sin dañarse gracias al gel. Soportan los constantes ciclos de descarga y carga y su uso es conveniente en zonas donde no llegue el suministro de la red.

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