La elección de las baterías para una instalación solar es crucial sobretodo en un sistema solar fotovoltaico aislado. Las baterías almacenan la energía generada por los paneles solares, permitiendo su uso cuando no hay sol, ya sea durante la noche o durante días nublados.
Sin embargo, no todas las baterías son iguales, y es importante conocer los tipos de baterías disponibles, su capacidad en Ah (amperios-hora) y cuál es más adecuada para tu instalación solar en función de tus necesidades.
¿Qué es la capacidad de una batería solar y cómo calcularla?
La capacidad de una batería se mide en amperios-hora (Ah) y representa la cantidad de carga eléctrica que puede almacenar. Por ejemplo, una batería de 100 Ah teóricamente puede suministrar 100 amperios de corriente durante una hora, o 10 amperios durante 10 horas, o sea que multiplicando los A por las horas de uso tiene que dar esa acumulación que tiene la batería. La verdad es que no es exactamente así, sobretodo en las baterías de plomo, donde las baterías son mucho más eficientes en transformar la energía acumulada en forma química, en energía eléctrica, cuando los consumos son de poca intensidad. Por este motivo aparece lo conocido como Ah en C10 o Ah en C20 o Ah en C100 o Ah en C120, que son los Ah que puede dar una batería si la descargamos en 10h, 20h, 100h o 120h respectivamente. En las baterías de litio también se habla del C1, ya que son capaces de descargarse totalmente en 1h.
Una vez comentado esto, la capacidad que necesitas dependerá del consumo energético de tu hogar o instalación y de la autonomía (del tiempo durante el cual quieres que la batería suministre energía cuando los paneles solares no están generando).
Para calcular la capacidad adecuada de tus baterías, es importante que determines el consumo diario de energía en tu instalación, que generalmente se mide en kilovatios-hora (kWh), desde donde podrás obtener los Ah y los multipliques por la autonomía en días que quieres que tenga tu instalación solar.
Para saber la acumulación de una batería en kWh, solamente tenemos que multiplicar los Ah que tiene por la tensión de la batería, o sea que una batería de 12V y 100Ah, puede acumular 1.200Wh o 1,2kWh.
Para que lo entiendas mejor te voy a poner un ejemplo: Si el consumo diario de tu vivienda es de 3.000Wh/día y quieres un total de autonomía de 2 días, necesitarás acumular un total de 6.000Wh y por tanto necesitarás una acumulación útil mínima recomendada de 6.000Wh/12V = 500Ah en un sistema de baterías de 12V, o 250Ah en un sistema de baterías de 24V o 125Ah en un sistema de baterías de 48V. Hablamos de acumulación útil porque si por ejemplo usamos baterías de plomo, donde para que las baterías duren lo que tienen que durar, la profundidad de descarga máxima recomendada de forma habitual es del 50%, entonces ese valor lo tendremos que dividir por 0,5 (o multiplicar por 2) para saber los Ah reales de baterías que necesitamos. En litio como la profundidad de descarga máxima recomendada es del 80%, entonces ese valor lo tendremos que dividir por 0,8 (o multiplicar por 1,25) para saber los Ah reales de las baterías que necesitamos.
Factores adicionales a considerar
Además de la capacidad, para poder elegir correctamente una batería también debemos tener en cuenta el número de ciclos de carga y descarga o ciclos de vida útil, que es el número de veces que una batería puede cargarse y descargarse antes de perder su capacidad o llegar al final de su vida útil.
También debemos tener en cuenta la profundidad de descarga.
Otro factor muy importante a tener en cuenta es la temperatura del lugar donde estarán ubicadas las baterías. Todos los tipos de baterías se ven afectados por la temperatura y por tanto se reducirá la vida útil de las mismas si se usan lejos de las temperaturas recomendadas de 20-25ºC. Además, las baterías de litio normalmente NO se pueden cargar y/o descargar en temperaturas bajas (normalmente por debajo de 0ºC o a veces a temperatura algo superior o inferior dependiendo del modelo de batería). Rango habitual para baterías de plomo: -20 a 55ºC. Rango habitual para baterías de plomo: 0 a 50ºC. Si la temperatura es algo importante o relevante a tener en cuenta en la instalación, estos rangos se deberán consultar directamente en la ficha técnica de la batería deseada, ya que con cada tipo de batería, marca, tecnología, … puede variar en algo estos rangos seguros de uso.
Tipos de baterías solares
A la hora de elegir una batería para tu instalación solar, es importante conocer los diferentes tipos que existen y cuál es más adecuado para cada uso.
1. Baterías de plomo-ácido líquido
Las baterías de plomo-ácido líquido son uno de los tipos más comunes y utilizados en instalaciones solares, debido a su relación coste-beneficio.
Subtipos:
· Baterías monobloc de plomo-ácido abiertas (baterías inundadas)
Son las más económicas, pero requieren mantenimiento, como la adición de agua destilada periódicamente. Son baterías de 12V ideales para sistemas pequeños y de poco uso (uso de fines de semana, verano, …), ya que normalmente tienen pocos ciclos de carga y descarga.
· Baterías estacionarias en vasos de 2V
También llamadas baterías OPzS. Son una versión mejorada de las baterías monobloc de plomo-ácido y están diseñadas para ofrecer una gran durabilidad y rendimiento. Son baterías de 2V, que juntándolas en conjuntos de 6, 12 o 24 baterías, hacen sistemas de baterías de 12, 23 o 48 voltios, y tienen muchos ciclos de carga y descarga, por lo que tienen también una vida útil muy larga (pueden durar entre 15 y 20 años) y son ideales para sistemas de energía renovable para uso diario. Además, requieren menos mantenimiento que las baterías de plomo-ácido monobloc.
Son ideales para instalaciones fuera de la red, donde se necesita un sistema robusto y confiable, especialmente en ubicaciones remotas o rurales.
2. Baterías monobloc AGM (Absorbed Glass Mat)
Estas baterías están selladas y no requieren mantenimiento. Son baterías de 12V más caras que las inundadas, pero duran más y son más eficientes en cargas y descargas. Son ideales para instalaciones solares medianas o pequeñas, como casas o caravanas con poco uso, o sea uso de fines de semana, verano, …
3. Baterías de GEL
Las baterías de GEL son uno de los tipos más comunes utilizados en instalaciones solares pequeñas como puede ser caravanas, embarcaciones, … debido a sus buenas prestaciones y la no necesidad de mantenimiento.
Subtipos:
· Baterías monobloc de Gel
También selladas, sin mantenimiento y tienen una mayor durabilidad y son más resistentes a descargas profundas. Son baterías de 12V perfectas para sistemas que requieren un uso más intensivo pero sin llegar a ser uso diario.
· Baterías estacionarias de GEL en vasos de 2V
También llamadas OPzV. Al igual que las baterías estacionarias normales, son una versión mejorada de las baterías monobloc de gel y están diseñadas para ofrecer una gran durabilidad y rendimiento. Son baterías de 2V, que juntándolas en conjuntos de 6, 12 o 24 baterías, hacen sistemas de baterías de 12, 23 o 48 voltios, y tienen muchos ciclos de carga y descarga, por lo que tienen también una vida útil muy larga (pueden durar entre 15 y 20 años) y son ideales para sistemas de energía renovable para uso diario. Además, no requieren de mantenimiento al igual que las baterías monobloc de gel.
4. Baterías de litio
Las baterías de litio son las más avanzadas tecnológicamente y cada vez más populares en instalaciones solares debido a sus ventajas. Y es que, pueden soportar muchos ciclos de carga y descarga (hasta 6000 ciclos), incluso con profundidades de descarga elevadas (de hasta el 80-90%), lo que las hace muy duraderas.
Tienen una eficiencia de carga y descarga superior al 95% (bastante por encima del rendimiento de las baterías de plomo) lo que significa que la energía generada por los paneles solares se aprovecha mejor. No requieren de mantenimiento y tienen una vida útil bastante larga, teóricamente muy parecida a la que pueden ofrecernos las baterías estacionarias. También, permiten aprovechar un mayor porcentaje de su capacidad o lo que es lo mismo, permiten realizar profundidades de descarga elevadas de forma habitual sin afectar a su vida útil, cosa que permite reducir la necesidad de sobredimensionar el sistema.
Las baterías de litio son perfectas para sistemas de autoconsumo, donde se busca un alto rendimiento y durabilidad a largo plazo, como viviendas con un alto consumo energético, empresas o viviendas que quieren minimizar su dependencia de la red eléctrica.
A pesar de ser más costosas, su longevidad y eficiencia hacen que sean una inversión a largo plazo muy rentable.
A tener muy en cuenta, la mayoría de las baterías de litio no permiten su uso a temperaturas por debajo de 0ºC
¿Qué batería elegir según el tipo de instalación solar y preferencias?
Pequeñas instalaciones residenciales (poco consumo y con uso ocasional, por ejemplo, en segundas residencias, casetas de campo, …):
- Las más económicas, aunque con mantenimiento: Baterías de plomo-ácido líquido
- Más caras, pero sin mantenimiento: Las baterías AGM o de Gel monobloc son una excelente opción por su bajo mantenimiento y durabilidad.
- Aún más caras, pero con prestaciones elevadas: Las baterías de litio de 12 o 24V, aunque son más caras que las de tecnologías de plomo, ofrecen unas prestaciones superiores a las de tecnología de plomo, como puede ser que permiten una mayor potencia de carga y descarga, menor peso, menores dimensiones, … y por estos motivos hay aplicaciones donde cada vez se están haciendo más populares (caravanas, autocaravanas, barcos, …).
Instalaciones fuera de la red eléctrica:
Las baterías estacionarias son perfectas para quienes dependen completamente de la energía solar. Su durabilidad y capacidad para soportar ciclos de carga y descarga las hacen ideales para sistemas autónomos.
- Las más económicas, aunque con mantenimiento: Baterías estacionarias OPzS
- Más caras, pero sin mantemiento: Baterías estacionarias de GEL o OPzV
- La solución más cara, aunque cada vez más solicitada por sus altas prestaciones: Baterías de litio de 48V cada vez son una opción más usada también para este tipo de instalaciones, debido a su durabilidad y capacidad de soportar ciclos de carga y descarga incluso con profundidades de descarga más elevadas. Las baterías de litio son más caras que las baterías estacionarias, pero como permiten mayores profundidades de descarga, podemos poner menos acumulación para compensar un poco ese coste más elevado, aunque ello implique tener menos autonomía en la instalación solar. El tener menos autonomía significa que necesitaremos en más ocasiones de un grupo electrógeno de apoyo.
Viviendas con autoconsumo:
Las baterías de litio son ideales para este tipo de uso debido a su alta eficiencia, capacidad de descarga profunda y larga vida útil. Son más costosas, pero la inversión se amortiza con el tiempo.
Elegir la batería adecuada para tu instalación solar dependerá de varios factores. Y si después de esta explicación aún tienes dudas, ¡consúltanos sin compromiso!
