Bancos de baterías para Sistemas Fotovoltaicos.

Los bancos de baterías para sistemas fotovoltaicos o acumuladores son los encargados del almacenamiento de la energía, para poder suministrarla independientemente de la producción eléctrica del generador fotovoltaico en ese preciso momento, que sirve como reserva para los días nublados o cuando es de noche. Principalmente están compuestos de dos electrodos, estos se encuentran sumergidos en un electrolito, lo que produce reacciones químicas causadas por su carga y descarga.

Unidad de medida en capacidad de energía

La capacidad de una batería depende de la cantidad de energía que se puede conseguirse de ella (cuando está llena) antes de que se descargue por completo. Su capacidad se mide en amperios/hora (Ah), durante un determinado tiempo de descarga.

Podemos definir la capacidad de una batería, por ejemplo, si nos dan el dato de que se tiene una capacidad en C20, esto representa la cantidad de carga que se puede extraer de una batería en un tiempo de 20 horas con una temperatura de 20ºC, hasta que la tensión entre sus terminales llegue a 1,8V por vaso. Si se descarga en poco tiempo, la capacidad de la batería disminuye, por el contrario, si el tiempo de descarga aumenta haciéndose más lenta, la capacidad de la batería es mayor. Entonces, si tenemos un acumulador C100=250Ah, quiere decir que la batería puede proporcionar 250A durante 100horas.

Los fabricantes por lo regular dan información sobre la capacidad de una batería en diferentes tiempos de descarga. Comúnmente es usada la capacidad de C100 para los cálculos.

Profundidad de descarga

Así es como se denomina al cociente entre la carga que se obtiene de una batería y la capacidad nominal, en tanto por ciento. Por ejemplo, si una batería de 250 Ah es expuesta a una descarga de 100Ah, significa que la descarga a la que fue sometida es de un 40% del total de la batería. La vida útil de una batería está dada por el número de ciclos de carga y descarga que puede soportar a una determinada profundidad de descarga. Además, es proporcional a la profundidad de descarga habitual. Por ejemplo, en una batería monoblock que cuenta con una vida útil de 180 ciclos y que tiene una profundidad de descarga del 80%, las descargas se ven reducidas en un 30%, lo que significa que la vida útil de esta batería puede aumentar hasta 1000 ciclos.

Esperanza de vida

Por lo regular se piensa que su esperanza de vida se determina en años. Sin embargo, los fabricantes especifican que la esperanza de vida en las baterías está en términos de su cantidad de ciclos. Las baterías pierden capacidad con el tiempo, y se considera que han llegado al final de su vida cuando pierden el 20% de su capacidad original, aunque se puedan seguir usando. Esto debe considerarse desde el inicio cuando se diseña un sistema.

La profundidad de la descarga DOD (Depth of Discharge) se refiere al porcentaje de la capacidad que ha sido usada. La vida de la batería (cantidad de ciclos carga-descarga) contra la DOD (en % de la capacidad de la batería). Una batería que se somete a ciclos poco profundos, menores a 25% DOD, puede estimarse que tendrá una vida útil de al menos 4000 ciclos. Si se usara la misma batería, pero operando con ciclos de 80% DOD su vida se reduciría a 1500 ciclos (considerando que un ciclo es igual a un día).

Fuentes:

[1] Mathew Harris. FOTOVOLTAICA Manual de diseño e instalación. Solar Energy International, Imprecolor Industrial. Marzo 2015.

[2] Profundidad de descarga, eficiencia y autodescarga.