Batería Solar (Almacenamiento de Energía Solar) 2021

Batería Solar - Almacenamiento de energía solar

En la actualidad, en términos generales, sólo dos tipos de baterías están disponibles comercialmente para aplicaciones de sistemas solares fotovoltaicos (SPV).
Son:
Batería de plomo-ácido y batería de iones de litio
En este tipo hay principalmente tres variedades:
(a). Tipo inundado (tiposde placa plana y placa tubular)
(b). Batería AGM VRLA
(c). Batería VRLA gelizada
De estos tipos, el orden de coste es Gelled > AGM > Flooded. Pero la mayoría de los ingenieros optan por baterías reguladas por válvulas gelificadas debido a su vida útil más larga y tolerancia a un rendimiento de temperatura más alto.

Dado que las baterías inundadas requieren un mantenimiento regular, aquellos que pueden supervisar las baterías pueden ir por este tipo. Además, estas baterías emiten gases de hidrógeno y oxígeno y se debe proporcionar suficiente ventilación en el espacio donde se instalan las baterías. La cobertura regular del electrolito con agua y mantener la parte superior de las baterías limpia y libre de polvo y aerosol ácido son importantes. Si no hay habitaciones amplias para baterías disponibles, se deben preferir las baterías reguladas por válvulas sin mantenimiento selladas.

Las personas que no pueden asistir a los trabajos de mantenimiento deben preferir las baterías AGM o Gel flotar / corriente de carga para el mismo voltaje. Las baterías AGM son más adecuadas para aplicaciones de alta potencia debido a su menor resistencia interna. De estos dos tipos, las baterías AGM son más cálidas debido a una mayor eficiencia de recombinación. Esto se debe a las diferencias en las estructuras de los poros de los dos tipos. La vida útil de las baterías depende de varios factores, por lo que los científicos e ingenieros que se dedican al trabajo de I+D en las baterías dependen de ciertos procedimientos establecidos en estándares industriales como BIS (Normas Indias), BS (Normas Británicas), IEC (Comisión Electrotécnica Internacional), IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos), etc.

En las pruebas de vida acelerada realizadas con baterías de placas planas y baterías tubulares, la vida útil se estimó en 21,3 años a 25oC y 27,5 años a 25oC, respectivamente. Estas baterías fueron fabricadas por BAE Batterien GmbH, Berlín. [Wieland Rusch].

Para las pruebas de vida útil acelerada, la norma IEC 60 896-21 requiere temperaturas de prueba de 40 oC y 55 o 60 oC y la norma IEEE 535 – 1986 requiere 62,8 oC. Se llevó a cabo una prueba de vida útil a 62,8oC en los tipos DEE OPzV (VRLA sellados baterías de placas tubulares), los tipos de flooded (VLA) BAE OPzS (baterías de placa tubular inundadas) y BAE OGi (baterías de placa plana inundadas) y los resultados se notifican como se indica a continuación. Las baterías se cargaron con flotador a los valores estándar: 2.25V para VRLA y 2.23V para los inundados. Durante la prueba del crecimiento de los polos, el aumento de la corriente de flotación y el cambio de la capacidad de 3 horas se monitorizó cada 50 días.

Tabla 1
Resultados de las pruebas de esperanza de vida según IEEE 535-1986
[https://www.baebatteriesusa.com/wp-content/uploads/2019/03/Accelerated-Life-time-Tests-Rusch-2005.pdf
http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.611.2155&rep=rep1&type=pdf]

Life as per IEEE 535-1986 OPzV (VRLA Tubular Plate Batteries) OPzS (Flooded Tubular Plate Batteries) OGi (Flooded Flat Plate Batteries)
Life at 62.8ºC (Days) 450 550 425
Life at 20ºC (Years) 34.8 42.6 33
Life at 25ºC (Years) 22.5 27.5 21.3

Tabla 2
La energía de Victron proporciona los siguientes datos para sus productos (www.victronenergy.com)
Ciclo de vida de diferentes tipos de batería de plomo-ácido

DOD (%) Life in number of Cycles - Flat Plate AGM Life in number of Cycles - Flat Plate Gel Life in number of Cycles - Tubular Plate Gel
80 400 500 1500
50 600 750 2500
30 1500 1800 4500
Fig 5. DOD and number of cycles for AGM Gel and Gel long life batteries 1

Figura 1. DOD y número de ciclos para baterías de larga duración AGM, Gel y Gel (www.victronenergy.com)

Tabla 3
Vida útil de flotador de pilas AGM, Gel y Gel de larga duración (www.victronenergy.com)

Float Life AGM Deep Cycle Batteries Gel Deep Cycle Batteries Gel Long Life Batteries
Life at 20ºC (Years) 7-10 12 20
Life at 30ºC (Years) 4 6 10
Life at 40ºC (Years) 2 3 5

El GS Yuasa suministra baterías tubulares gelificadas especiales. Ciertas innovaciones han prolongado la vida útil de las baterías estacionarias. Yuasa utiliza tecnología de nanocarbonato para placas tubulares con tecnología de tubos de vidrio y electrolito de gel de sílice granular, lo que evita el deterioro de PAM dando mayor vida útil (modelos SLC).

Placa tubular Yuasa SLC con soporte de óxido de tubo de vidrio y SiO2 granular
Fig 2. Placa tubular Yuasa SLC con soporte de óxido de tubo de vidrio y SiO2 granular
Placa tubular Yuasa SLC con soporte de óxido de tubo de vidrio y SiO2 granular
Fig 3(a). Placa tubular Yuasa SLC con soporte de óxido de tubo de vidrio y SiO2 granular

Baterías de iones de litio

En el tipo basado en Li hay varias químicas:

(a). Baterías Li –NCM o NMC (Litio-Níquel-Manganeso-Cobalto)

(b). Li-NCA (Litio-Níquel-Cobalto-Aluminio)

(c). Li-LMO (óxido de litio-níquel-manganeso)

(d). LFP (fosfato litio-hierro)

(e). LTO (óxido de litio-titanio)

(f). LCO (óxido de litio-cobalto)

De estos, las células de fosfato de litio-hierro (LFP) son preferidas debido a la consideración de costos, seguridad y vida moderadamente más larga. Siempre que se trate de cobalto, el costo será mayor. Las baterías basadas en níquel son menos costosas. En comparación con las baterías AGM, el costo de la batería LFP es menor entre un 15 y un 25 % (https://www.batteryspace.com/LiFePO4/LiFeMnPO4-Batteries.aspx).

Tabla 4
Comparación de VRLA AGM y batería de iones de litio

GS Yuasa (Li-ion (LCO) Li-iron Phosphate (LFP) (Battery Street) AGM (Exide India Ltd) AGM (Amararaja) Microtex Energy Pvt Ltd (Aquira)
Battery (4 * 3.7V=) 14.8V /50Ah1 (4 * 3.2=)12.8V/47 Ah20 12V 40Ah5 12V/65 Ah20 12V/52.5 Ah5 12V/65 Ah20 12V/52.5 Ah5 12V/65 Ah20 12V/55.25 Ah5
Mass (Kg) 7.5 6.5 22 20 21.3
Dimensions (mm) 175*194*116 197*131*182 174*350*166 351*167*165 350*166*174
Volume (Litres) 3.94 4.7 10.11 9.67 10.11
Specific energy (Wh/Kg) 98.7 (1h rate) (battery) (113.6 cell) 92.55(20 h rate) 78.77(5h rate) 35.45(20h rate) 26.5(5h rate) 39(20h rate) 31.5(5h rate) 36.6(20h rate) 29.6 (5h rate)
Energy density) (Wh/L) 188 128 77.1 80.66 77.2
Life (Years) 10 6 5-6 4-6 10
Life (Cycles) 5500 2000 1000 (50% DOD) ; 2500(30% DOD) (NXT Model) 1300 (30% DOD) (Quanta) 1450(20% DOD) 500(50% DOD) (Aquira)
Impedance 0.55mΩ (3.7V/50Ah cell) ≤ 50 mΩ 8 (12V battery) 5.1 (12V)
Cost based on cycle life x Wh of SLA 1.5 to 2.0 0.75 to 0.85 1 1 1
Cost /kWh ($) 900 to 1000 500 to 600 100 100 100

1. Https://drive.google.com/file/d/16pjM25En0pyvg6RzpF4N3j1jtwvo7fMb/view de Energía Microtex
2. Greg Albright et. Al., AllCell Tech http://www.batterypoweronline.com/wp-content/uploads/2012/07/Lead-acid-white-paper.pdf
3. https://static1.squarespace.com/static/55d039b5e4b061baebe46d36/t/56284a92e4b0629aedbb0874/14454Mar 201281106401/Fact+sheet_Lead+acid+vs+litio+ion.pdf
4. https://pushevs.com/2015/11/04/gs-yuasa-improved-cells-lev50-vs-lev50n/
https://www.batterystreet.be/etiketten/160332_BStreet_CataloogEN_2016_LowR_.pdf
5. https://docs.exideindustries.com/pdf/industrial-export-batteries/products/ups-batteries/12v-agm-vrla-catalogue.pdf NXT
6. https://www.amararajabatteries.com/Files/Products/Quanta%20Catalogue.pdf

Cuadro 5. Comparación de la tecnología de la batería

Flooded Lead Acid VRLA Lead Acid Lithium-ion (LiNCM)
Energy Density (Wh/L) 80 100 250
Specific Energy (Wh/Kg) 30 40 150
Regular Maintenance Yes No No
Initial Cost ($/k Wh) 65 120 600
Cycle Life 1,200 @ 50% 1,000 @ 50% DoD 1,900 @ 80% DoD
Typical state of charge window 50% 50% 80%
Temperature sensitivity Degrades significantly above 25ºC Degrades significantly above 25ºC Degrades significantly above 45ºC
Efficiency 100% @ 20-hr rate, 80% @ 4-hr rate, 60%@1-hr-rate 100% @ 20-hr rate, 80% @ 4-hr rate, 60%@1-hr-rate 100% @ 20-hr rate, 99% @ 4-hr rate, 92%@1-hr-rate
Voltage increments 2V 2V 3.7V

La eficiencia con la que funcionan las baterías en el sistema solar fotovoltaico no es del 100 %. Parte de la energía se pierde en el proceso de ciclismo. En el caso de la batería de plomo-ácido, la eficiencia es de 80 a 85 % y en los sistemas Li la cifra es
95 a 98 %. Esto equivale a decir que si el SPV produce energía de 1000 Wh, las células de plomo-ácido pueden almacenar un máximo de 850 Wh mientras que las células de Li pueden almacenar 950 Wh.

Una batería de iones de litio Yuasa de 3.7 V * 4 x 14.8V / 50Ah (1 h velocidad) capacidad pesa 7.5 kg. El volumen es (17.5*19.4*11.6) 3.94 litros. La capacidad de Wh es de 14,8 * 50 x 740. La energía específica es de 740 Wh / 7,5 kg a 98,7 Wh/kg. La densidad de energía es de 740/3,94o 187,8 Wh/litro. [https://www .lithiumenergy.jp/en/Products/index.html]
Una batería Exide AGM VRLA de 12V/65Ah de capacidad pesa 13,8 kg y las dimensiones son de 17 * 17 * 19,7 cm y el volumen es de 5,53 litros. La capacidad de Wh es de 12 * 65 x 780 Wh. La energía específica es de 780 Wh / 13,8 kg a 56,5 Wh/kg. La densidad de energía es de 780/5.53-141.0 Wh/litro. [https://docs .exideindustries.com/pdf/industrial-export-batteries/products/inverter-batteries/agm-vrla.pdf]
Batería de fosfato de hierro de litio:12V/47 Ah 6.5 kg.197*131*182 mm. 4.7 litros. 109 Wh/kg. 128 Wh/litro.
48V/30 Ah ReLion 3995 USD (https://relionbattery.com/insight) 1339.5 USD (https://relionbattery.com/insight-echnology)

¿Qué batería solar es la más adecuada para el almacenamiento de energía solar?

Puntos a tener en cuenta en la selección de la batería solar

Suposiciones:
Sistema autónomo
Uso diario de la potencia: 30 vatios por día de 30 W*24 h a 720 Wh.
Supongamos que la tensión del sistema es de 12 V.
Cuatro días sin sol (4 días de autonomía)
La corriente sería
30 W /12 V a 2,5 amperios*24 horas al día * 5 días (4 días sin sol incluidos) a 300 Ah a una tasa de descarga de 2,5 A.
(Nota: Pero una batería de capacidad 200 Ah puede entregar 300 Ah (50% extra) si se descarga durante 120 horas a 2.5 amperios, es decir, 2.5 amperios durante 5 días. Ahora no lo estamos teniendo en cuenta)

Así que la batería seleccionada sería de 300 Ah a 10 h de velocidad

Capacidad de la batería solar:
Tasa de descarga y capacidad
LAB: Las baterías de plomo-ácido entregan diferentes porcentajes de energía a diferentes corrientes; cuanto mayor sea la corriente de descarga, menor será la salida de capacidad.
(Véase la tabla a continuación)
LIB: Diferencia insignificante

Cuadro 6. Velocidad de descarga y salida de capacidad Batería de plomo-ácido (LAB)

Duration of discharge (hours) Cut-off voltage for 12V battery (V) Per cent capacity available
120 10.8 150
20 10.8 115
10 10.8 100
5 10.8 85
3 10.5 72
1 9.6 50

Por lo tanto, tenemos que seleccionar una batería adecuada dependiendo de la capacidad y duración para la que se requiere la copia de seguridad.
Hemos seleccionado una batería de 300 Ah para una copia de seguridad de 5 días de duración continua a 30 W.

Corrección de temperatura para la capacidad de descarga de la batería solar

Batería de plomo-ácido: El factor de corrección aproximado de la temperatura se puede tomar como 0,5 % por grado C
Batería de iones de litio: No es necesario aplicar
La capacidad nominal se da a 27oC en la India. Pero si la temperatura de funcionamiento está muy lejos de la temperatura de referencia, tenemos que aumentar o disminuir la capacidad Ah en consecuencia, en el caso de LAB. Cuanto menor sea la temperatura, menor será la capacidad.
En nuestros cálculos, tomamos de 25 a 30oC ya que la temperatura y no es necesario aplicar correcciones.

Corrección de la batería solar para la pérdida de eficiencia en la transferencia de Solar Photovoltaic a la batería y al inversor

Corrección de la pérdida de eficiencia en la transferencia de SPV a la batería y al inversor
Batería de plomo-ácido: 15 % de pérdida
Batería de iones de litio: 5 % de pérdida
Suponiendo que se ha seleccionado una batería de 300 Ah y si se aplica el factor de corrección, la capacidad requerida se elevaría a 345 Ah (300*1.15). Así que esta batería entregaría la corriente requerida, teniendo en cuenta la ineficiencia anterior.

Límite de profundidad de descarga segura (DOD) de la batería solar:

Batería de plomo-ácido: : 80 %

Batería de iones de litio: 80 %

Este aspecto aumentará aún más la capacidad requerida a 345 /0.8 a 431 Ah

Factor de sobrecarga de la batería solar (capacidad de reserva de emergencia)

Batería de plomo-ácido: 5 %
Batería de iones de litio: 5 %
Para la consideración de sobrecarga, tenemos que añadir 5 a 10 % de la capacidad obtenida en el paso d) anterior.
Por lo tanto, la capacidad sería de 431 *1.05 a 452 Ah.
Diga que se necesitaría una batería de 12V 450 Ah

Batería solar Factor de fin de vida útil:

Se considera que la batería de plomo-ácido (o cualquier tipo de batería) ha alcanzado el final de su vida útil si la capacidad ha alcanzado una marca del 80 %.
Así que tenemos que añadir otro 25 % extra. Por lo tanto, la capacidad sería de 450/0,8 o 450*1,25 a 562 Ah. Se seleccionará la batería de mayor capacidad. Se pueden optar dos números de baterías de 200 o 225 Ah en paralelo.

Batería solar - Tiempo de carga

El tiempo de carga depende de la salida anterior. 10 a 15 por ciento extra Ah será suficiente para una carga completa. El tiempo de carga del SPV depende de la irradiación solar y en cualquier país del clima tropical, el sol brilla de 6:00 AM a 5:00 PM. La eficiencia coulombic (o eficiencia Ah) de una batería de plomo-ácido es de aproximadamente el 90 % y la eficiencia energética (o eficiencia Wh) es del 75%. Por otro lado, la eficiencia de carga de la batería de iones de litio es de 95 a 99%.

Batería solar - Facilidad de instalación

Ambos tipos de baterías de batería de plomo ácido o batería de iones de litio se pueden instalar sin ninguna dificultad. Las baterías deben estar protegidas de las olas de calor y los vientos de alta velocidad.

¿Qué batería solar cuesta mejor a largo plazo?

La consideración de costos le llevará al tipo de ácido plomo como se indica al principio. Si el coste de la batería de plomo-ácidose toma como 100 % (por kWh), la batería de iones de litio costará entre un 500 y un 1000 % (5 a 10 veces más costosas a las tarifas vigentes, 2020).

Esperanza de vida de la batería solar

Si la vida útil de la batería de plomo-ácido se toma como 100 %, la batería de iones de litio (no LFP) durará más tiempo al menos el doble de tiempo, mientras que la vida útil de la batería de iones de litio LFP no es tan larga como otras químicas de iones de litio. Sin embargo, debe tenerse debidamente en cuenta que la inversión en baterías de iones de litio requiere inversiones adicionales en costosos y sofisticados sistemas de gestión de baterías.

¿Cuántos vatios paneles solares para cargar la batería solar de 12V?

¿Cuántos vatios solares para cargar la batería de 12 V?

La respuesta correcta: La potencia del panel SPV requerida depende de la capacidad de la batería.
Un panel solar para batería solar de 12V (la mayoría de los paneles solares fotovoltaicos tienen una clasificación de 12V) proporciona una tensión de origen de 13,6 a 18 V. El vataje puede ser de cualquier valor, pero, cuanto mayor sea el vataje, menor será la duración, una batería se recarga. Del mismo modo, cuanto mayor sea la intensidad de la radiación solar, mayor será la corriente producida. La mayoría de los paneles de 100 vatios y 12 voltios en realidad tienen 30 o 32 celdas generando alrededor de 0.5 V cada una, todas conectadas en serie para producir circuito abierto de 16v a 18 voltios. Se reducirá a unos 15 voltios cuando la carga está conectada.

¿Cuántos amperios puede producir un panel solar de 12V/100W?

A pesar de que el panel está clasificado como 12V, producirá alrededor de 18 V y así:
La corriente en los amperios producidos a 100 W/18 V a 5,5A.
Ahora, conocemos la tensión y la corriente suministrada por el panel solar fotovoltaico durante las horas de sol.
Pero no podemos conectar la salida del panel solar fotovoltaico directamente a los terminales dela batería. Aquí, los controladores de carga vienen en busca de ayuda. La batería se inserta entre el controlador de carga y el inversor. La salida del panel solar fotovoltaico está conectada al controlador de carga.
El controlador de carga ayuda a controlar la cantidad de energía almacenada en las baterías para evitar la sobrecarga. Los controladores de carga también protegerán la batería de la sobredescarga y la sobrecarga.

Dependiendo de la capacidad amperio-hora (Ah) de la batería, la duración variará para una carga completa. Si uno asume que la radiación solar está disponible durante 7 horas, entonces la entrada para la batería sería de 7 x 5.5 A a 38.5 Ah;
Si la batería solar está completamente cargada o no depende de la salida anterior de la batería. Si la salida anterior es inferior a 38,5 Ah, podemos asumir con seguridad que la batería se ha cargado completamente. Tenga en cuenta que la eficiencia coulombic (o eficiencia Ah) de una batería de plomo-ácido es de aproximadamente el 90 % y la eficiencia energética (o eficiencia Wh) es del 75%.

Por lo tanto, la entrada real sería de 38,5 Ah *0,90 a 34,65 Ah. La eficiencia de vatios-hora tendría un valor más bajo, dependiendo de la tensión de salida del panel solar fotovoltaico.
Si se requiere más corriente (amperios) para una carga rápida, se pueden conectar más paneles fotovoltaicos solares en paralelo.
También hay que tener en cuenta la aceptación actual de la batería.
Aquí, los controladores de carga vienen en busca de ayuda
Del mismo modo, para un panel fotovoltaico solar portátil de 10 W (utilizado en una linterna portátil con una batería de 12V/7Ah), la corriente producida será de 10 W / 18V a 0.55 A

¿Cómo conectar el panel solar de 24V a la batería solar de 12V?

Como de costumbre, el panel solar fotovoltaico está conectado a la batería a través de un controlador de carga (o un controlador de carga MPPT, controlador de carga de seguimiento de punto de potencia máximo). Mientras haya un controlador de carga, uno no tiene que preocuparse por la salida de voltaje más alto. Pero se debe tener cuidado de ver que elmáximo I especificado en la parte posterior del panel no se excede. Por supuesto, la batería solar obtendrá una carga rápida controlada.

Nota: Un controlador de carga de rastreador de punto de potencia o MPPT es un convertidor electrónico de CC a CC que optimiza la coincidencia entre los paneles solares fotovoltaicos y el banco de baterías o la red de servicios públicos. Es decir, convierten una salida de CC de mayor voltaje de paneles solares y otros dispositivos similares como generadores de viento, hasta el voltaje más bajo necesario para cargar las baterías

¿Cómo conectar paneles solares a la batería?

El panel solar fotovoltaico no debe conectarse directamente a la batería a menos que sea uno dedicado para esa batería en particular. Se inserta un controlador de carga simple entre el panel solar fotovoltaico y la batería para el buen funcionamiento del sistema.

¿Cómo calcular el panel solar, la batería y el inversor?

¿Cómo calcular el tamaño del panel solar y de la batería?

El primer paso es conocer los requisitos de carga para el usuario.
Un. Luz de tubo 40 W
B. Ventilador de techo 75 W
C. Bombillas LED (3Nos. * 5W) 15 W
D. Portátil 100 W
Calcular la potencia total y también la duración para la que se van a utilizar los dispositivos.
Supongamos el total en 230 vatios. En cualquier momento se tiene en cuenta el 50 % de uso. Duración del uso se toma como 10 horas.
Por lo tanto, los requisitos de energía por parte de los aparatos serán de 230/2 W * 10 h a 1150 Wh por día.

Multiplique el total de vatios-horas por día por los aparatos por 1.3 (la energía perdida en el sistema) 1150 *1.3 x 1495 Wh, redondeado a 1500 Wh (Esta es la energía que necesitan ser suministrada por los paneles fotovoltaicos solares.)

Requisitos de paneles fotovoltaicos solares

Suponiendo que el requisito de energía (Wh) para 10 horas será de 1500 Wh. La irradiación de verano tal vez de 8 a 10 horas. En invierno y días nublados, la duración del sol tal vez 5 horas. Tomamos el valor anterior para calcular el requisito de potencia del panel
Por lo tanto, la potencia de SPV requerida es de 1500 Wh / 10 h de sol a 1500 W.

En promedio, un solo panel solar fotovoltaico de 12V/100W producirá alrededor de 1000 vatios-hora (Wh) de carga (10 horas* 100 W). Por lo tanto, el número de paneles solares fotovoltaicos necesarios es de 1500 Wh /1000 Wh a 1,50, redondeado a 2 paneles de 12V/100 W. Requerimos paneles solares fotovoltaicos de 200 vatios, es decir, 2 paneles en paralelo. O se puede utilizar un panel de 360 W.
Si tomamos 5 horas de insolación solar, podemos requerir 1500 Wh/500 Wh a 3 paneles en paralelo o se puede utilizar un panel fotovoltaico solar de 360 W.

Nota:
Esta producción solar fotovoltaica puede no ser suficiente en invierno, ya que hemos tomado 10 h de insolación solar para el cálculo. Pero en estos últimos cálculos, tomamos 2 días sin sol y por lo tanto la salida puede no ser un problema en invierno. Tenemos que correr este riesgo para evitar un aumento de costos en los paneles solares fotovoltaicos.

Para un panel solar fotovoltaico de 100 W, se aplican los siguientes parámetros

Potencia máxima (Pmax) a 100 W
Tensión de potencia máxima (VAmp a 18 V
Corriente de potencia máxima (IMP) a 5,57 A (100 W/17,99 V)
Tensión de circuito abierto (COV) a 21,84 V
Corriente de cortocircuito (ISC) a 6,11 A
Eficiencia del módulo (bajo STC) – 13,67 %
Clasificación máxima de fusibles sugerida 15 A

La eficiencia del panel solar fotovoltaico cuenta para determinar el área de los paneles solares. Cuanto menor sea la eficiencia, mayor será el área requerida. Las eficiencias de los paneles disponibles comercialmente varían del 8 al 22 %, todo depende del costo del panel solar fotovoltaico.

Tamaño de la batería solar

Esta es la parte más difícil del ejercicio de dimensionamiento. Pero un cálculo simple mostrará que requerimos una batería de 12V/125Ah. ¿Cómo?
1500 Wh / 12 V a 125 Ah (Recuerde Wh – Ah *V. Ah – Wh/V).
Pero hay varias ineficiencias que tenemos que tener en cuenta antes de finalizar la capacidad de la batería. Son:
Un. Corrección para la pérdida de eficiencia en la transferencia de energía del panel solar fotovoltaico a la batería y al inversor (15 a 30 %. Se tuvo en cuenta al calcular los requisitos totales de Wh 1200Wh se convirtió en 1560 Wh, tomando 30 % de pérdida en la sección «¿Cómo calcular panel solar, batería e inversor?» arriba.)

B. Límite de DOD seguro: (80 %. El factor 1.0 se convierte en 1/0.8o 1.25 ) (Nota: La mayoría de los profesionales toman el límite de profundidad de descarga (DoD) seguro como 50 %. Es demasiado bajo). Además, estamos planeando tener cuatro días sin sol. Para el final de la vida útil del 50 % del DOD, el factor sería de 1/0,5o 2.
C. Factor de sobrecarga (capacidad de reserva de emergencia) (5 %. El factor 1.25 se convierte en 1.25*1.05 a 1.31).

D. Factor de fin de vida útil: (80%. Cuando la batería alcanza el 80 % de su capacidad nominal, se dice que la vida útil ha llegado a su fin. Por lo tanto, el factor 1.31 se convierte en 1.31/0.8 o 1.31*1.25 a 1.64).

Por lo tanto, la capacidad de la batería sería de casi dos veces a 125 * 1,64 s a 206 Ah a una velocidad de 10 horas. La capacidad disponible más cercana sería de 12V/200Ah a una tarifa de 10 h.

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Nota:

  1. Hemos calculado sólo por un día, es decir, 10 horas al día.
  2. Hemos asumido el 50 % de la carga total de 2
  3. No hemos tenido en cuenta,ningún día sin sol (o sin sol).
  4. Normalmente todos los profesionales toman de 3 a 5 días de autonomía (es decir, días sin sol);
  5. Si tomamos incluso 2 días de autonomía,la capacidad de la batería sería 200 + (200 * 2) a 600 Ah.
  6. Podemos usar tres números de baterías de 12V/200 Ah en paralelo. O podemos usar seis números de células de 2V de servicio pesado de 600 Ah de capacidad en serie.

Tamaño del inversor solar

La potencia nominal del inversor debe ser compatible con el vatio de potencia total de los aparatos. El inversor debe tener la misma tensión nominal que la batería. Para sistemas autónomos, el inversor debe ser lo suficientemente grande como para manejar la cantidad total de vataje que se utiliza. La potencia nominal del inversor debe ser aproximadamente un 25% mayor que la potencia total de los aparatos. Si en el circuito se incluyen aparatos de espiga como lavadoras, compresores de aire, mezcladores, etc., el tamaño del inversor debe ser mínimo 3 veces la capacidad de esos aparatos para cuidar de la corriente de sobretensión durante el arranque.

En el cálculo anterior, la potencia total es de 230 W (es decir, carga completa). Cuando incluimos un margen de seguridad del 25% la calificación del inversor sería de 230 *1.25 a 288 W.

Si no incluimos aparatos de espiga como lavadoras, etc., el inversor de 12V/300 W es suficiente. De lo contrario, tenemos que ir por un inversor de 1000 W (o 1 kW).

Tamaño del controlador de carga solar

El controlador de carga solar debe coincidir con el vataje de la matriz fotovoltaica y las baterías. En nuestro caso estamos utilizando paneles solares de 12V/300 Watts. Para llegar a la división actual 300 W por 12 V a 25 A y luego identificar qué tipo de controlador de carga solar es adecuado para su aplicación. Tenemos que asegurarnos de que el controlador de carga solar tiene suficiente capacidad para manejar la corriente de la matriz fotovoltaica.
De acuerdo con la práctica estándar, el tamaño del controlador de carga solar es tomar la corriente de cortocircuito (Isc) de la matriz fotovoltaica, y multiplicarlo por 1.3

Clasificación del controlador de carga solar: Corriente de cortocircuito total de la matriz fotovoltaica (2*6,11 A) x 1,3 a 15,9 A.
Teniendo en cuenta el cálculo de vataje mostrado anteriormente, el controlador de carga debe ser de 12V/ 25 A (sin máquinas de pinchaje kike lavadoras, etc.)

¿Cómo cargar la batería con el panel solar?

¿Cómo cargar baterías de plomo ácido de 12 V con panel solar?

¿Se puede cargar la batería de un coche con paneles solares?

El primer punto a tener en cuenta es que debe haber compatibilidad entre la batería y el panel solar fotovoltaico. Por ejemplo, el panel solar fotovoltaico debe ser de 12V si desea cargar una batería de 12V. Todos sabemos que una energía solar fotovoltaica con una potencia nominal de 12 V/100 vatios producirá casi 18 V de voltaje de circuito abierto (VOC) y 16V de tensión de potencia máxima (VAmp) y una corriente de potencia máxima (IMP) de 5.57 A (100 W/17.99 V)

Una vez que las clasificaciones de voltaje y capacidad de la batería son conocidas o disponibles, se pueden seguir los cálculos mostrados en la Sección anterior.
El aspecto más importante es que la batería no debe conectarse directamente al panel solar fotovoltaico. Como se mencionó anteriormente, se debe utilizar un controlador de carga y un inversor de clasificaciones adecuadas.

O
Si el usuario puede monitorear el voltaje del terminal de la batería (TV) (es decir, seguir tomando las lecturas de voltaje del terminal de la batería de vez en cuando), el panel fotovoltaico solar se puede conectar directamente a la batería. Una vez que la batería se carga por completo, la carga debe ser terminada. Los criterios para la carga completa dependen del tipo de batería. Por ejemplo, si se inunda el tipo de batería de plomo-ácido, el televisor de carga puede ir hasta 16 V o más para una batería de 12V. Pero si se trata de un tipo regulado por válvula (el llamado tipo sellado), no se debe permitir que la tensión en cualquier momento supere 14.4 para una batería de 12V.

¿Cómo conectar la batería al panel solar?

¿Cómo conectar paneles solares a baterías RV?

El cableado para vehículos recreativos (RV) Panel solar fotovoltaico es el mismo que otros paneles SPV. El panel solar fotovoltaico no debe conectarse directamente a las baterías. El RV tendrá su propio controlador de carga y otros componentes del sistema como en el SPV de techo.
Dependiendo de la salida solar fotovoltaica (lo que es más importante, el voltaje), las conexiones de las baterías deben hacerse. Si la salida solar fotovoltaica es de 12V, entonces una batería de 12V se puede conectar a través de un controlador de carga adecuado. Si tiene más baterías de 12V como repuestos, estas baterías de repuesto se pueden conectar al SPV en paralelo con la batería ya conectada. Nunca los conecte en serie.

Si tiene dos números de baterías de 6 V, conéctelas en serie y luego al panel solar fotovoltaico
Si el voltaje de salida del panel solar fotovoltaico es de 24 V, puede conectar dos números de baterías de 12V en serie.

Diferentes tipos de conexión de baterías a paneles SPV
Fig 4. Diferentes tipos de conexión de baterías a paneles SPV

¿Vale la pena conseguir batería solar?

¿Las baterías solares son rentables?

Sí, vale la pena conseguir batería solar. Las baterías solares están diseñadas especialmente para aplicaciones solares y por lo que tienen una vida útil más larga que otros tipos de baterías de plomo-ácido. Pueden soportar temperaturas de funcionamiento más altas y dar una vida más larga para la aplicación de baja descarga prevista. Además, son de tipo regulado por válvulas, por lo que el coste de mantenimiento es casi cero. No hay necesidad de hacer la adición periódica de agua en las células.

Si te refieres al sistema solar fotovoltaico, entonces la respuesta es: ¿Dónde quieres usarlo? ¿Es un lugar lejano sin conectividad de red? Entonces es definitivamente rentable y rentable.
Excepto por la parte de la batería, todos los demás componentes tienen expectativas de vida de más de 25 años. El beneficio financiero final proporcionado por la energía solar superará con creces cualquier precio que pague por la energía solar.
El período de amortización del costo depende principalmente del costo de la electricidad de los DISCOMs.

Período de devolución (Costo total del sistema – Valor de los incentivos) ÷ El costo de la electricidad ÷ el uso anual de electricidad
Para un sistema solar fotovoltaico de 1 kW, el costo de referencia es de 65.000 rugos. La subvención del Gobierno es de 40.000 ruciones.
Puede tener sus propios cálculos.

¿Cuál es el mejor cargador de batería solar?

¿Cómo evitar que un panel solar sobrecarte una batería?

Todos los cargadores se fabrican con buenas prácticas de fabricación. Cuando se conecta un controlador de carga entre el panel SPV y la batería, no es necesario preocuparse por los cargadores.

Pero, un rastreador digital de punto de potencia máximo (MPPT) es una buena opción en lugar de un controlador de carga simple. Un MPPT es un convertidor electrónico de CC a CC que optimiza la coincidencia entre la matriz solar (paneles PV) y el banco de baterías. Detecta la salida de CC de los paneles solares, la cambia a CA de alta frecuencia y baja a un voltaje de CC diferente y corriente para que coincida exactamente con los requisitos de energía de las baterías. El beneficio de tener un MPPT se explica a continuación.

La mayoría de los paneles fotovoltaicos están construidos para una salida de 16 a 18 voltios, a pesar de que la tensión nominal del panel SPV es de 12 V. Pero una batería nominal de 12 V puede tener un rango de voltaje real de 11.5 a 12.5 V (OCV) dependiendo del estado de carga (SOC). En condiciones de carga, se debe entregar un componente de voltaje adicional a la batería. En los controladores de carga normales, la potencia adicional producida por el panel SPV se disipa como calor, mientras que un MPPT detecta los requisitos de la batería y da una mayor potencia si el panel SPV produce una mayor potencia. Por lo tanto, el desperdicio, la sobrecarga y la sobrecarga se evitan mediante el uso de un MPPT.

La temperatura afecta al rendimiento del panel SPV. Cuando la temperatura sube, la eficiencia del panel SPV disminuye. (Nota: Cuando el panel SPV está expuesto a una temperatura más alta, la corriente producida por el panel SPV aumentará, mientras que el voltaje disminuirá. Dado que la disminución de voltaje es más rápida que el aumento de corriente, la eficiencia del panel SPV se reduce.). Por el contrario, a temperaturas más bajas, la eficiencia aumenta. A temperaturas inferiores a 25oC (que es la temperatura de las condiciones de ensayo estándar (STC), la eficiencia aumenta. Pero la eficiencia se equilibrará a largo plazo.

¿Cómo calcular el tiempo de carga de la batería por panel solar?

¿Cómo cargar baterías solares?

Al principio, debemos saber
1. El estado de carga (SOC) de la batería
2. Capacidad de la batería &
3. Características de salida del panel SPV.
SOC indica la capacidad disponible de la batería. Por ejemplo, si la batería está cargada al 40 %, decimos que el SOC es un factor del 40% o 0,4. Por otro lado, la profundidad de descarga (DOD) indica la capacidad ya extraída de la batería. En el ejemplo anterior de 40 % SOC, el DOD es del 60 %.
SOC + DOD á 100 %.
Una vez que conocemos el SOC, podemos decir cuánta energía tiene que ser suministrada a la batería para llevarla a carga completa.

Si la salida del panel SPV es de 100 W y la duración de la carga es de 5 horas, la entrada en la batería es de 100 W*5h a 500 Wh. Para una batería de 12V, esto significa que hemos dado una entrada de 500 Wh/12V a 42 Ah. Suponiendo que la capacidad de la batería sea de 100 Ah, significa que hemos cargado al 42 % de SOC, si la batería se ha descargado completamente. Si la batería hubiera sido sólo el 40 % descargada (40 %DOD, 60% SOC), esta entrada es suficiente para una carga completa.

La forma correcta es incluir un controlador de carga, que tomará la carga de la batería.

¿Qué tamaño de panel solar para una batería de 7 Ah?

Un panel SPV de 12V-10 Wp es bueno para la batería VRLA de 7.5Ah. Un controlador de carga de 12V-10A debe incluirse en el circuito. El controlador de carga tendrá disposiciones para seleccionar la desconexión de la batería (11,0 ± 0,2 V o según sea necesario) y volver a conectar (12,5 ± 0,2 V o según sea necesario) ajustes de voltaje. La batería VR se cargaría a 14,5 ± modo de voltaje constante de 0,2 V.

Un panel de 10 W dará 10Wh (0,6A a 16,5 V) durante una hora
en condiciones de prueba estándar
(1000W/m2 y 25 oC, lo que equivale a una hora de sol ‘pico’). Para alrededor de 5 horas de sol equivalente en verano le dará 50 Wh. Por lo tanto, una entrada de 50 Wh/14.4 V a 3.47 Ah se pondrá en la batería.

¿El panel solar cargará completamente una batería?

El panel solar por sí solo nunca debe utilizarse para cargar una batería. Como se describió anteriormente, se debe insertar un controlador de carga de panel fotovoltaico solar entre el panel y la batería. El controlador de carga se encargará de completar la carga.

¿Cuántos paneles solares y baterías para alimentar una casa?

No hay una respuesta directa a esta pregunta porque cada hogar tiene su propio requisito de poder único. Dos hogares del mismo tamaño pueden tener necesidades energéticas completamente diferentes.
Así que siga el proceso que se indica a continuación para llegar a las especificaciones adecuadas para el panel solar fotovoltaico, baterías y controladores de carga.
Paso 1. Calcular las necesidades diarias de energía y las necesidades de energía del hogar.

Cuadro 7. Necesidades diarias de energía y necesidades energéticas

Appliances Electrical/Electrical appliance Nos. Total W 5 Hours of usage and total Wh need per day
LED Bulbs 10W 10 100 5 Hours; 500 Wh or 0.5 kWh or unit (15 kWh per month)
Ceiling fans 75W 3 225 5 Hours; 1.25 units (15+37.5=52.5 kWh per month)
Tube Lights 40W 4 160 5 Hours; 0.8 kWh (52.5+24=76.5 kWh per month)
Laptop 100W 1 100 10 Hours; 1.0 Unit (76.5+30=106.5 kWh per month)
Refrigerator 300W (200 Litres) 1 300 5 Hours;1.5 Units (106.5+45=152 kWh per month)
Washing Machine 1000W 1 1000 1 Hour; 1 Unit (152+30=182 kWh per month)

1. Necesidades energéticas totales por día 182 kWh / 30 días a 6,07 kWh Digamos, 6000 Wh
2. Pero en cualquier momento no se utiliza la totalidad de los 6000 Wh anteriores. Así que tienen que calcular la necesidad promedio en Wh. Podemos soportar el 50 % de 6000 a 3000 Wh.

Paso 2. Calcular las necesidades diarias de energía del panel solar del hogar.

  1. Se necesita un panel de 3000 Wh / 5 horas a 600 W o 0,6 kW.
  2. Pero tenemos que tener en cuenta la eficiencia del panel SPV. Así que divida este valor por 0.9. Obtenemos 0,6/0,9 x 666 Wh
  3. Podemos seleccionar cuatro paneles de 365 W (PMáx. 370 W) (p. ej., LG365Q1K-V5). Cuando se utilizan dos en paralelo y dos en serie, tenemos 1380(clasificación W)a 1480 (W@40C)a una tensión de 74,4 (VMPP).) a 87,4 V (VOCV). La corriente nominal de la matriz es 19.94 A

Paso 3. Calcular las necesidades energéticas de la batería
1. Las baterías se pueden descargar en un 80 % sólo en aplicaciones solares fotovoltaicas. Así que divide este Wh por 0.8; 6300/0,8 x 7875Wh
2. Una vez más, para el stock tampón (sin domingos – 2 días), tenemos que multiplicar esto por 1+2 3. Por lo tanto, la batería Wh requerida es 7875 Wh*3 a 23625 Wh.
3. Para convertir este Wh en Ah, tenemos que dividir el Wh por el voltaje de la batería a adquirir. 23625 Wh /48 V á 492 Ah. O 23625 /72 a 328 Ah.

    • Si queremos baterías AGM VRLA para el sistema de 48V, entonces la marca Microtex batería seis números de batería M 500V (8V, 500 Ah a C10) es la batería ideal especialmente diseñada para aplicaciones solares de larga duración. Si elegimos el sistema de 72 V, entonces la marca Microtex nueve números del tipo M 300 V (8V, 300 Ah a C10) es bueno

Estas baterías son compactas y se pueden apilar en bastidores horizontales, con bajo nivel de impresión

Paso 4. Calcular las especificaciones para el controlador de carga
Dado que utilizamos una batería de 48 V (24 celdas) nominal, se requiere 2.4 V * 24 a 57.6 V controlador de carga. Con un controlador de carga Classic 150 de MidNite Solar, la corriente de carga será de 25,7 A a una tensión de carga de 57,6 V (para batería de 48V).

Si utilizamos una batería de 72 V (36 celdas) nominal, requerimos 2.4 V * 36 a 86.4 V controlador de carga. Con un controlador de carga Classic 150 de MidNite Solar, la corriente de carga será de 25,7 A para este voltaje, la corriente de carga de la batería será de 25,7 A. Un problema con el sistema de batería de 72 V es que tenemos que añadir un panel más en serie; por lo que un total de 6 paneles (en lugar de 4) tienen que ser adquiridos. Por lo tanto, es mejor ir para el sistema de batería de 48 V.

En cuanto a los requisitos de corriente de descarga de carga, ya que utilizamos un MPPT de 150V / 86 A, las corrientes de descarga de carga serán correctamente atendidas por el MPPT.
Pero los fabricantes requieren una tensión de carga de 2.25 a 2.3 V por celda (Vpc), la tensión de carga se puede ajustar a los niveles de voltaje especificados.

¿Cómo usar la energía solar sin baterías?

No es aconsejable utilizar los paneles SPV directamente, a menos que la tensión de la matriz y el aparato sean compatibles, que también el aparato debe ser del tipo DC.
De lo contrario, siempre debe haber un controlador de carga PWM o un MPPT sofisticado.
Cuando no hay batería para almacenar energía, tenemos que vender la energía producida en exceso al DISCOM local. Así que tiene que ser un sistema SPV conectado a la red.

Abengoa, una firma de energías renovables con sede en España, ya ha construido varias plantas solares que almacenan el exceso de energía en la sal fundida, que puede absorber temperaturas extremadamente altas sin cambiar de estado. Abengoa consiguió recientemente otro contrato para construir una planta de almacenamiento solar a base de sal de 110 megavatios en Chile, que debería poder almacenar 17 horas de energía en reserva. [ https://www.popularmechanics.com/science/energy/a9961/3-clever-new-ways-to-store-solar-energy-16407404/]
Una idea desarrollada recientemente es bombear agua usando electricidad desde paneles solares a alturas (por ejemplo en el techo), lo que significa que almacenan energía potencial que luego se puede convertir en energía cinética cuando se vuela hacia abajo y, por lo tanto, electricidad cuando este agua que fluye se utiliza para rotar turbinas. ¡Esto es como una combinación solar-hidroeléctrica!

Otra forma es dirigir la energía de su sistema fotovoltaico a un electrolizador de agua que genera gas hidrógeno a partir del agua. Este gas de hidrógeno se almacena y se puede utilizar en un momento posterior como una batería para generar electricidad. Esto se utiliza principalmente para fines industriales. [ https://www.environmentbuddy.com/energy/how-to-store-solar-energy-without-batteries/]

Los paneles solares absorberán fotones del sol que entrarán en el sistema donde se calienta una aleación de aluminio y se mueve de un estado sólido a líquido. Con este método, permite el almacenamiento de una cantidad muy densa de energía en el material que se enviará como calor al generador Stirling. A partir de ahí, se convierte en electricidad con cero emisiones y a un menor coste. https://www.sciencetimes.com/articles/25054/20200318/breakthrough-concept-for-storing-energy-without-batteries.htm

¿Cómo probar las baterías solares?

La Organización de Estándares de la India ha formulado IS 16270:2014 para probar células secundarias y baterías para aplicaciones solares fotovoltaicas. El número de especificación IEC IEC 62133: 2012 también está disponible. Estas dos especificaciones son idénticas.

Las siguientes pruebas se describen en detalle:

  1. Capacidad nominal
  2. Resistencia (prueba del ciclo de vida)
  3. Retención de carga
  4. Resistencia cíclica en aplicaciones fotovoltaicas (condiciones extremas)
  5. Recuperarse de la sulfatación
  6. Pérdida de agua en la carga de flotador
  7. Pruebas de eficiencia

¿Puedo cargar una batería directamente desde un panel solar?

No es aconsejable utilizar los paneles SPV directamente, a menos que la tensión de la matriz y el aparato sean compatibles, que también el aparato debe ser del tipo DC.

¿Cómo funcionan los bancos de baterías solares?

Al igual que cualquier otro banco de baterías, las baterías solares también dan energía bajo demanda. Dependiendo de los requisitos de potencia y la duración para la que se requiere esta potencia, se determinará la capacidad del banco de baterías y su configuración.
La potencia requerida y la duración también determinarán la capacidad del panel solar.

Los paneles solares y la batería están conectados a través de un controlador de carga para que la batería o los aparatos no se dañen debido a un voltaje o corriente excesiva. Una vez más la corriente de la batería será DC y este CC se convertirá a CA según lo requiera un inversor solar. Algunos de los aparatos que funcionan en CC pueden estar conectados al controlador de carga.
Los usuarios que no estén familiarizados con la conexión de baterías deben consultar a un experto antes de conectar las baterías entre sí para hacer un banco de baterías adecuado o la batería al controlador de carga o inversor.

¿Las baterías de gel son buenas para la energía solar?

Sí. Las baterías de gel son de tipo reguladas por válvulas, por lo que el requisito de mantenimiento es casi cero. Ofrecen un rendimiento superior tanto en aplicaciones flotantes como cíclicas sin defraudar en fiabilidad o fiabilidad a lo largo de la esperanza de vida de las células. Las espinas positivas están hechas con aleación especial resistente a la corrosión con alto contenido de estaño para ofrecer un buen rendimiento a lo largo de toda la vida de las células.
Son adecuados para todas las aplicaciones de almacenamiento de energía renovable, UPS, equipos de conmutación y control, aplicaciones de señalización y telecomunicaciones (S & T) ferroviarias.

Estas células están hechas con placas tubulares fabricadas con proceso de fundición a presión alta y por lo tanto ofrecen fundiciones sin poros que permiten más de 20 años de vida. Son células cargadas de fábrica listas para usar sin estratificación de electrolitos. La engorrosa adición periódica de agua (cobertura) se elimina debido a la construcción de VR.

Tienen válvulas especialmente diseñadas con materiales ignífugos para que los peligros de incendio se eliminen por completo.

¿Puedo usar la batería del coche para la energía solar?

Cualquier tipo de batería se puede utilizar para la aplicación SPV. Las baterías automotrices están diseñadas para descargas de alta velocidad y, por lo tanto, se fabrican con placas planas más delgadas. Por lo tanto, su vida en aplicaciones cíclicas profundas será muy pobre.
Se pueden utilizar en aplicaciones solares fotovoltaicas, pero no se debe esperar una larga vida útil.

¿Puedo usar la batería solar en el inversor normal?

Sí. Debe haber compatibilidad entre el inversor y la batería en términos de voltaje. El inversor debe tener una tensión de carga máxima de 2,25 a 2,3 V por celda (Vpc), es decir, de 13,5 a 13,8 V para una batería de 12V. Entonces no se encontrará ningún problema.

¿Puedo usar la batería del inversor normal para el panel solar?

Sí. Pero el aspecto de mantenimiento planteará problemas y también incurrirá en escalaciones de costos en comparación con las baterías de gel solar. Rematando regularmente, limpiando los terminales y las arandelas, pernos y tuercas y cargas de ecualización periódicas: estos son algunos de los aspectos de mantenimiento.

¿Cuántas baterías se necesitan para un sistema solar de 10 kW?

Las especificaciones de las baterías para un sistema solar de 10 kW (fuera de la red) deben decidirse teniendo en cuenta varios parámetros como los requisitos diarios de kW y kWh, capacidad del panel SPV, insolación solar, etc.
Sin embargo, la mayoría de los sistemas fuera de la red de la azotea de 7,5 kW a 10 kW de capacidad (se requiere un área de la azotea de 700 a 1000 pies cuadrados) utilizan sistemas de 120 V de baterías de 150 Ah junto con 16 módulos de paneles solares de 320 WP.
El sistema solar fotovoltaico de enlace a la red no requiere almacenamiento de batería.

¿Cómo cargar varias baterías con un panel solar?

Todos los controladores de carga solar solo permitirán cargar una batería. Hoy en día, hay controladores de carga que tienen la opción de tener disposición para cargar dos bancos de baterías. Los dos bancos de baterías se cargan por separado utilizando el mismo controlador y paneles solares. Hay dos puntos de conexión de batería separados en el controlador de carga.
En ausencia del tipo anterior de controladores de carga, las dos baterías se pueden cargar desde un panel solar mediante el uso de dos controladores de carga solar. Los controladores de carga se han diseñado específicamente para ser utilizados en esta configuración. Los dos controladores de carga solar supervisan y controlan de forma eficiente de forma individual para garantizar una corriente de carga óptima (amperios) y voltaje.

¿Cuántos paneles solares se necesita para cargar una batería de 12 voltios?

Un solo panel solar es suficiente para cargar una batería de 12V. La salida de voltaje de un panel SPV es adecuada para cargar una batería de 12V y está en el rango de 16 a 17.3 V.

La corriente depende del número de células solares conectadas en paralelo. Cada célula SPV puede producir aproximadamente 0,55 a 0,6 V (OCV) y una corriente de 2 A dependiendo del tamaño de la célula, la insolación solar (dada en W/m2)y las condiciones climáticas.

35 células en serie producen de 35 a 40 W a 17,3. La celda tiene un diámetro de 4 pulgadas. Normalmente módulo solar
el panel se instala en un marco de aluminio que estaba orientado a la cara del ecuador (sur) e inclinado por un ángulo de alrededor de 45 s.
Una celda de 40 W tiene un área de 91,3 cm 2 y la tensión es de 21 V (OCV) y 17,3 V (OCV). Puede producir una corriente de 2.3 A.
Del mismo modo, un panel de 10 W dará 10 Wh (0,6A a 16,5 V) durante una hora bajo el estándar
condiciones de prueba (1000 W/m2 y 25oC– equivalentes a una hora de sol ‘pico’). Durante alrededor de 5 horas de sol equivalente en verano le dará 50 Wh.

¿Qué batería es la mejor para la energía solar?

Las baterías de electrolitos gelizados solares son las mejores para consideraciones de costos.
Pero hoy en día, las baterías de iones de litio con su mejor rendimiento están siendo preferidas por los usuarios.
Una batería de plomo-ácido de 24 kWh es igual a:
• 2.000 Ah a 12 voltios
• 1.000 Ah a 24 voltios
• 500 Ah a 48 voltios
Para los mismos 24 kWh, la batería de iones de litio de 13,13 kWh es suficiente
• 1.050 Ah a 12 voltios
• 525 Ah a 24 voltios
• 262.5 Ah a 48 voltios (https://www.wholesalesolar.com/solar-information/battery-bank-sizing)

Tamaño de la batería de ácido plomo

10 kWh x 2 (para una profundidad de descarga del 50%)x 1,25 (factor de eficiencia de carga del 80 %): 25,0 kWh

Pero si tomamos cálculos del 80 % del DOD para baterías de plomo-ácido de ciclo profundo, el kWh requerido será menor.

10 kWh *1,25 (o 10/0,8) (para una profundidad de descarga del 80%) multiplicado por 1,25 (80 % de eficiencia de carga), la batería requerida será de 15,6 kWh

Tamaño de la batería de iones de litio

10 kWh x 1,25 (para una profundidad de descarga del 80%)x 1,05 (factor de eficiencia de carga del 95 %) a 13,16 kWh

¿Puedo conectar un panel solar de 24 V a una batería de 12V?

Sí. Pero tenemos que incluir un controlador de carga entre el panel SPV y la batería. De lo contrario, la batería puede dañarse debido a la sobrecarga o incluso puede explotar, si las condiciones favorables para la acumulación de gas de hidrógeno por encima del límite peligroso y la producción de una chispa.

¿Cuál es la diferencia entre la batería solar y la batería normal?

Las baterías solares están hechas con placas tubulares fabricadas con proceso de fundición a presión de alta presión, por lo que ofrecen fundiciones sin poros que permiten más de 20 años de vida. Son células cargadas de fábrica listas para usar sin estratificación de electrolitos. La engorrosa adición periódica de agua (cobertura) se elimina debido a la construcción de VR. Tienen válvulas especialmente diseñadas con materiales ignífugos para que los peligros de incendio se eliminen por completo.

Las baterías solares están hechas con placas tubulares fabricadas con proceso de fundición a presión de alta presión, por lo que ofrecen fundiciones sin poros que permiten más de 20 años de vida. Son células cargadas de fábrica listas para usar sin estratificación de electrolitos. La engorrosa adición periódica de agua (cobertura) se elimina debido a la construcción de VR. Tienen válvulas especialmente diseñadas con materiales ignífugos para que los peligros de incendio se eliminen por completo.

Las baterías de gel son de tipo reguladas por válvulas, por lo que el requisito de mantenimiento es casi cero. Ofrecen un rendimiento superior tanto en aplicaciones flotantes como cíclicas sin defraudar en fiabilidad o fiabilidad a lo largo de la esperanza de vida de las células. Las espinas positivas están hechas con aleación especial resistente a la corrosión con alto contenido de estaño para ofrecer un buen rendimiento a lo largo de toda la vida de las células.

Por el contrario, las baterías normales están hechas con aleaciones convencionales para las rejillas y la vida útil tampoco es más larga. Pero el aspecto de mantenimiento planteará problemas y también incurrirá en escalaciones de costos en comparación con las baterías de gel solar. Rematando regularmente, limpiando los terminales y las arandelas, pernos y tuercas y cargas de ecualización periódicas:estos son algunos de los aspectos de mantenimiento.

Cómo conectar el panel solar a la batería para cargar el controlador:

El controlador de carga se conectará entre el panel solar fotovoltaico y la batería

Un sencillo sistema solar fotovoltaico fuera de la red

Vea nuestra planta de fabricación de baterías integrada en este video

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