Calculando Potencia Baterías Solares

Para diseñar una instalación solar autónoma que garantice el suministro eléctrico durante las noches tanto en invierno como en verano, es fundamental calcular correctamente la capacidad y la potencia necesarias de las baterías. Aquí se detallan los pasos para realizar estos cálculos usando baterías de ácido plomo y de litio.

1. Determinación de la Demanda Energética

Lo primero es estimar cuánta energía consume tu hogar diariamente. Esto se hace sumando el consumo de cada aparato eléctrico, medido en vatios-hora (Wh).

1. Listado de aparatos y consumo: Hacer un inventario de todos los aparatos eléctricos y su consumo diario. Por ejemplo:
• Luces: 5 bombillas de 10W usadas por 6 horas al día: 5 * 10W * 6h = 300 Wh
• Refrigerador: 150W usado por 24 horas: 150W * 24h = 3600 Wh
• Televisión: 100W usada por 4 horas: 100W * 4h = 400 Wh
• Otros aparatos: 500 Wh
• Total consumo diario: 300 Wh + 3600 Wh + 400 Wh + 500 Wh = 4800 Wh

2. Consideraciones Sazonales

El consumo puede variar entre invierno y verano. Por ejemplo, el uso de calefacción en invierno puede aumentar la demanda energética. Supongamos un incremento del 20% en invierno:

• Consumo en invierno: 4800 Wh * 1.2 = 5760 Wh
• Consumo en verano: 4800 Wh

3. Cálculo de la Capacidad de las baterías

Para asegurar que las baterías puedan suministrar energía durante las noches, debemos calcular la capacidad de las baterías, considerando un ciclo de descarga típico.

Baterías de Ácido Plomo

Estas baterías tienen un ciclo de descarga recomendado de hasta el 50% para prolongar su vida útil. Entonces, la capacidad necesaria se duplica para satisfacer la demanda diaria.

• Invierno: 5760 Wh / 0.5 = 11520 Wh
• Verano: 4800 Wh / 0.5 = 9600 Wh

Baterías de Litio

Las baterías de litio permiten un ciclo de descarga más profundo, hasta el 80%.

• Invierno: 5760 Wh / 0.8 = 7200 Wh
• Verano: 4800 Wh / 0.8 = 6000 Wh

4. Conversión a Capacidad en Ah (Amperios-hora)

Asumiendo un sistema de 24V:

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5. Potencia del Inversor

El inversor debe ser capaz de suministrar la potencia máxima instantánea requerida por los aparatos eléctricos. Se estima sumando la potencia de los aparatos que puedan estar encendidos simultáneamente. Por ejemplo, si los aparatos de mayor consumo son:

• Refrigerador: 150W
• Televisión: 100W
• Luces: 5 * 10W = 50W

La potencia del inversor debe ser al menos la suma de estos: 150W + 100W + 50W = 300W. , en un sistema MPPT,

Sin embargo, es recomendable añadir un margen de seguridad, por lo que un inversor de al menos 500W sería adecuado.

6. Configuración del Sistema Solar

El tamaño del banco de baterías debe ajustarse a las necesidades energéticas diarias. Adicionalmente, se deben considerar factores como la eficiencia de carga/descarga, las pérdidas en el sistema y la eficiencia del inversor.

Resumen

Para una autosuficiencia energética durante las noches de invierno y verano, se necesita:

• Invierno:
• Baterías de ácido plomo: 480 Ah a 24V
• Baterías de litio: 300 Ah a 24V
• Verano:
• Baterías de ácido plomo: 400 Ah a 24V
• Baterías de litio: 250 Ah a 24V

Con un inversor de al menos 5000W. Estos cálculos aseguran que la instalación solar sea capaz de proporcionar energía suficiente durante la noche en ambas estaciones del año.