¿Qué tamaño de batería solar necesito?

Hoy profundizaremos en el proceso de selección del tamaño ideal de las baterías, el tipo de baterías que conviene elegir y mucho más. El punto central de nuestra discusión será determinar el tamaño adecuado de paquete de baterías que necesita.

Comenzando con lo básico, estamos viendo la integración de baterías en sistemas de energía solar. Básicamente, un paquete de baterías es un grupo de baterías que funcionan en conjunto, proporcionando energía cuando no hay luz solar. La tecnología de batería adecuada y el tamaño adecuado del paquete de baterías pueden ofrecer suficiente energía para sus necesidades eléctricas durante los períodos no soleados. Entre la amplia gama de tecnologías de baterías disponibles, las baterías de plomo-ácido, incluidos los tipos de plomo-ácido líquido, son las más utilizadas. Profundizando directamente en las diferencias: en el almacenamiento de energía, las baterías de iones de litio pueden almacenar cuatro veces más energía que las baterías de plomo-ácido. En términos de densidad de energía, sigue siendo una ventaja para las baterías de iones de litio, ya que tienen 150 vatios-hora por kilogramo en comparación con los 40 vatios-hora de las baterías de plomo-ácido. También tienen una vida útil más larga, con un ciclo de vida que es tres veces mayor. Pero, cuando se trata de energía utilizable, las baterías de iones de litio se recomiendan para un 85% de uso, mientras que las baterías de plomo-ácido para el 50%.

Cuando hablamos del paquete de baterías en relación con un sistema de paneles solares fuera de la red, nos referimos esencialmente a un sistema fuera de la red que depende del almacenamiento de baterías para suministrar electricidad durante los períodos sin luz solar. Como tal, es imperativo que nuestros cálculos sean precisos para evitar posibles cortes de energía. El paso inicial es determinar con precisión sus requisitos de consumo de energía diarios. Para este cálculo, es necesario ser lo más detallado posible. Si bien puede utilizar datos históricos existentes, también es fundamental considerar la duración durante la cual utiliza cada carga individual a diario.

Tomemos como ejemplo una situación particular: supongamos que usted ha decidido mudarse a un lugar aislado y vivir en una pintoresca cabaña de madera, ortogonalmente alejada de los bulliciosos centros de la civilización. En esas condiciones, ciertos servicios, como un congelador, se convierten en una necesidad. Si yo utilizara un congelador convencional de 30 vatios para este propósito, el consumo de energía diario sería de 720 vatios. La siguiente pieza del rompecabezas es la segunda carga: un mini refrigerador. Basándome en escenarios de la vida real, he calculado los kilovatios-hora que suele consumir en un año, lo he convertido en una tasa de consumo de electricidad por hora y, finalmente, lo he multiplicado por las 24 horas del día. El resultado obtenido es un consumo diario de 856 vatios-hora. Además, es probable que queramos utilizar diversas formas de entretenimiento y dispositivos electrónicos. Aquí tenemos un ordenador portátil típico que consume aproximadamente 80 vatios cuando está en funcionamiento y, dado que lo utilizamos durante tres horas al día, el consumo de energía asciende a 240 vatios-hora.

Estas cifras pueden parecer insignificantes, pero si tenemos en cuenta elementos básicos como un teléfono móvil, que hay que cargar todas las noches, eso supone otros 12 vatios-hora al día. Suponiendo que también deseamos ver la televisión por las noches, necesitaremos un televisor LCD o LED, o cualquier otra variante. Normalmente, los televisores más pequeños rondan el rango de los 100-120 vatios. Supongamos que consideramos un televisor de 120 vatios que está en funcionamiento durante dos horas al día, estamos hablando de un consumo de 240 vatios-hora. Por lo tanto, al sumar todas estas cifras de utilización de energía individuales, tendríamos un consumo diario total de 2068 vatios-hora.

Mi consejo personal para determinar la cantidad de días de reserva sería apuntar a un mínimo de dos días de energía de respaldo, aunque puede haber circunstancias que justifiquen un margen mayor. Por ejemplo, si reside en lugares que sufren una extensa cobertura nublada como Seattle, es posible que desee considerar tener un excedente de dos a tres días. Ahora que hemos determinado la cantidad de energía que necesitamos reservar, multiplicamos esta cifra por el consumo de energía diario que hemos calculado anteriormente. Entonces, tres días multiplicados por 2068 vatios-hora nos da 6204 vatios-hora.

Ahora aplicaremos la ley de Ohm para convertir los vatios-hora que acabamos de calcular en amperios-hora. Para lograrlo, dividimos 6204 vatios-hora por el voltaje de nuestra batería; en este caso, usaremos 48 voltios, lo que nos da un total de 129,25 amperios-hora: la capacidad acumulada de nuestro paquete de baterías. Pero aquí está la salvedad: puede que haya simplificado demasiado la explicación hasta ahora. De hecho, el número que calculamos es la energía que necesitamos diariamente y, si bien los cálculos son ciertamente precisos, debido a los mecanismos de funcionamiento internos de las baterías, en particular las baterías de plomo-ácido, si elige esta ruta, no se pueden descargar más del 50 % sin causar un impacto en la vida útil de la batería.

Por lo tanto, debemos tener en cuenta este nivel de descarga del 50 %, un aspecto que se apoya en gran medida en la longevidad de su sistema de almacenamiento de baterías. Si decide agotar rutinariamente sus baterías al 50 %, es poco probable que su longevidad sea impresionante. Sin embargo, con las dimensiones adecuadas del paquete de baterías, relegar sus baterías a una descarga del 25 % debería mejorar posteriormente su vida útil.