En este archivo se detallan todos los elementos de una batería solar fotovoltaica así como las distintas magnitudes físicas que determinan su rendimiento.
2. CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
•ACUMULADOR. ASOCIACIÓN ELÉCTRICA DE BATERÍAS. El fundamento de los
acumuladores es la transformación de la energía química en eléctrica.
Almacenan energía química en su interior para convertirla en eléctrica en el
exterior, en periodos donde la iluminación es escasa o incluso nula.
-LAS BATERÍAS SUELEN ESTAR FORMADAS POR ELEMENTOS DE 2V QUE
CONECTADOS EN SERIE PROPORCIONAN TENSIONES DE TRABAJO 12V, 24V Y 48V,
etc… LA CAPACIDAD (A·h) DE UN GRUPO DE BATERÍAS CONECTADAS EN SERIE ES
IGUAL A LA CAPACIDAD DE CADA UNO DE LOS ELEMENTOS QUE LO COMPONEN.
SI SE CONECTAN BATERÍAS EN PARALELO SE SUMA LA CAPACIDAD DE SUS
ELEMENTOS. La capacidad necesaria de las baterías en un sistema F.V. se calcula
en función a los consumos, al número de días de autonomía del sistema y a la
profundidad de descarga.
3. AUTODESCARGA. PÉRDIDA DE LA CAPACIDAD ÚTIL LA BATERÍA CUANDO ÉSTA
PERMANECE EN CIRCUITO ABIERTO DEBIDA A LA ACCIÓN QUÍMICA INTERNA.
Habitualmente se expresa como porcentaje de la capacidad nominal, medida
durante un mes, y a una temperatura de 20 °C.
-LA AUTODESCARGA SE ACELERA SI LA BATERÍA ESTÁ EN AMBIENTES CON CLIMA
CALUROSO.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
-Con el transcurso del tiempo, UNA BATERÍA SUFRE UN PROCESO DE AUTO-DESCARGA
QUE TÍPICAMENTE ES DEL 3-4% CADA MES.
4. ES IMPORTANTE QUE LAS BATERÍAS SE MANTENGAN CARGADAS EN EL CASO DE QUE
NO SE VAYAN A UTILIZAR DURANTE UN LARGO PERIODO DE TIEMPO,
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
La AUTODESCARGA HAY QUE CONSIDERARLA COMO UN CONSUMO ADICIONAL, que
demanda un cierto porcentaje de energía almacenada.
LA AUTO DESCARGA SEVERA PUEDE PRODUCIR LA ROTURA DE LA BATERÍA y que ésta
no vuelva a absorber la carga como lo haría sin haber sufrido una auto descarga
profunda.
5. VIDA ÚTIL DE UNA BATERÍA SOLAR.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
NÚMERO DE CICLOS QUE PUEDE SOPORTAR LA BATERÍA CONSERVANDO UNA
CAPACIDAD RESIDUAL POR ENCIMA DEL 80% DE SU CAPACIDAD NOMINAL.
EL TIEMPO DE VIDA DE LAS BATERÍAS ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A
LA PROFUNDIDAD HABITUAL DE DESCARGA (D.O.D.) A QUE ES SOMETIDA.
6. VIDA ÚTIL DE UNA BATERÍA SOLAR.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
NÚMERO DE CICLOS QUE PUEDE SOPORTAR LA BATERÍA CONSERVANDO UNA
CAPACIDAD RESIDUAL POR ENCIMA DEL 80% DE SU CAPACIDAD NOMINAL.
EL TIEMPO DE VIDA DE LAS BATERÍAS ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A
LA PROFUNDIDAD HABITUAL DE DESCARGA (D.o.D.) A QUE ES SOMETIDA.
7. CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
FACTORES QUE
INFLUYEN EN LA
VIDA ÚTIL DE LA
BATERÍA.
Intensidad de descarga
de la batería.
Velocidad de carga
Estados de carga parciales
Temperatura
Profundidad de descarga
8. CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VIDA ÚTIL DE LAS BATERÍAS.
-INTENSIDAD DE CARGA DE LAS BATERÍAS. Las altas intensidades de descarga
provocan sulfatación irreversible creando pequeños cristales amorfos que
modifican la distribución homogénea de corriente. Los cristales de sulfato de
plomo (PbSO4) se crean sobre las placas del electrodo, formando una capa y
perjudicando la reacción electroquímica, provocando el fallo prematuro de la
mayoría de las baterías. A esto se le conoce como SULFATACIÓN.
-PROFUNDIDAD DE DESCARGA. Las elevadas profundidades de descarga
provocan desprendimientos al fondo de la batería de materia activa por
estrés mecánico lo que debilita su eficiencia de carga y descarga
significativamente.
-
10. CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VIDA ÚTIL DE LAS BATERÍAS.
-INTENSIDAD DE CARGA DE LAS BATERÍAS. Las altas intensidades de descarga
provocan sulfatación irreversible creando pequeños cristales amorfos que
modifican la distribución homogénea de corriente. Los cristales de sulfato de
plomo (PbSO4) se crean sobre las placas del electrodo, formando una capa y
perjudicando la reacción electroquímica, provocando el fallo prematuro de la
mayoría de las baterías. A esto se le conoce como SULFATACIÓN.
-PROFUNDIDAD DE DESCARGA (P.D.D.). Las elevadas profundidades de
descarga provocan desprendimientos al fondo de la batería de materia activa
por estrés mecánico lo que debilita su eficiencia de carga y descarga
significativamente.
-
11. CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
En función de la profundidad de descarga las baterías se clasifican en:
-BATERÍAS DE DESCARGA SUPERFICIAL: Entre el 10-15% de descarga media,
puede llegar hasta 40-50%.
-BATERÍAS DE DESCARGA PROFUNDA: Entre el 20-25% de descarga media,
pudiendo llegar hasta el 80%.
PARA APLICACIONES SOLARES SE USAN BATERÍAS DE DESCARGA PROFUNDA.
12. CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
-VELOCIDAD DE CARGA. Una velocidad alta de carga influye positivamente en la
estratificación del electrolito provocando una buena homogenización del mismo.
-ESTADOS DE CARGA PARCIALES. Si las baterías trabajan frecuentemente sin
conseguir cargas completas provocaremos un aumento en la sulfatación
irreversible ,en la estratificación del electrolito y además una degradación de la
materia activa por causar una descarga preferente. De ahí que periódicamente se
realice una carga completa.
-TEMPERATURA. Las baterías de Pb-ác. ofrecen el mejor ratio de
rendimiento/duración a una temperatura aproximada de 25ºC. CUANTO MAYOR
SEA LA Tª, MÁS RENDIMIENTO OFRECE UNA BATERÍA PERO A COSTA DE UNA
REDUCCIÓN DE SU VIDA ÚTIL. CUANTO MENOR SEA LA Tª, MÁS SE REDUCIRÁ LA
CAPACIDAD DE LA BATERÍA. DEMASIADO BAJAS.
13. CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
DISMINUCIÓN DE LA VIDA ÚTIL(%) EN FUNCIÓN DE LA Tª(ºC)
14. CONEXIÓN DE BATERÍAS EN SERIE
CONEXIÓN DE BATERÍAS EN PARALELO
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
15. VARIACIÓN DE LA CAPACIDAD DE LA BATERÍA CON EL AUMENTO DE Tª.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
16. AUTONOMÍA DE UNA BATERÍA. SE RECOMIENDA UN VALOR MÍNIMO DE 3 DÍAS DE
AUTONOMÍA (P.C.T. DEL I.D.A.E) AUNQUE EN UN SISTEMA CRÍTICO PUEDE SER
PRECISO GARANTIZAR LA ENERGÍA DURANTE PERIODOS MÁS LARGOS.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
Para SISTEMAS RURALES DOMÉSTICOS SE TOMAN ENTRE 3 Y 5 DÍAS Y PARA
SISTEMAS DE COMUNICACIONES REMOTOS ENTRE 7 Y 10 DÍAS.
PARA ZONAS DE BAJA RADIACIÓN, donde pueden darse periodos largos de días
nublados, ESTE PERIODO SE PUEDE AMPLIAR A 6 Ó 7 DÍAS.
17. -BATERÍA ELÉCTRICA. DISPOSITIVO CAPAZ DE TRANSFORMAR UNA ENERGÍA
POTENCIAL QUÍMICA EN ENERGÍA ELÉCTRICA.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
•Cumple una misión de fiabilidad ya que también tiene la misión de poder
alimentar a la carga durante varios días, cuando la producción del panel es baja
debido a las condiciones meteorológicas.
•Se compone esencialmente de DOS ELECTRODOS SUMERGIDOS EN UN
ELECTROLITO DONDE SE PRODUCEN LAS REACCIONES QUÍMICAS DEBIDAS A LA
CARGA O DESCARGA.
18. COMPONENTES DE UNA BATERÍA (1)
-ELECTRODOS. Son conductores metálicos sumergidos en el electrolito. UNO
DE ELLOS ES POSITIVO, DE DONDE PARTEN LOS ELECTRONES LOS
ELECTRONES AL ESTABLECERSE LA CORRIENTE ELÉCTRICO, Y EL OTRO
NEGATIVO, AL QUE LLEGA. Se suele presentar en placas, compuestas por una
REJILLA, que hace de soporte físico y conductor y el MATERIAL ACTIVO, en
forma de pasta y adherido a la rejilla.
CONSTITUYEN LOS EXTREMOS DE UN CONDUCTOR ELÉCTRICO QUE RECOGE
O TRANSFIERE UNA CORRIENTE CUANDO SE ENCUENTRA EN CONTACTO CON
UN MEDIO. LOS EXTREMOS O TERMINALES DE UNA BATERÍA O DE UNA PILA
RECIBEN EL NOMBRE DE POLOS, QUE PUEDEN SER NEGATIVOS O POSITIVOS
(polaridad).
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
19. COMPONENTES DE UNA BATERÍA (2)
-ELECTROLITO. UN ELECTROLITO ES UNA SUSTANCIA QUE PUEDE
SOMETERSE A LA ELECTROLISIS (la descomposición en disolución a
través de la corriente de la electricidad). LOS ELECTROLITOS PORTAN
IONES LIBRES ACTUANDO COMO CONDUCTORES ELÉCTRICOS.
-Puede definirse el electrolito como EL SOLUTO QUE SE DISUELVE EN
AGUA PARA GENERAR UNA SOLUCIÓN CAPAZ DE CONDUCIR LA
CORRIENTE. Cuando, en una solución, un alto porcentaje del soluto
se disocia para crear iones libres, se habla de electrolitos fuertes. En
cambio, si la mayor parte del soluto no consigue disociarse, puede
hacerse referencia a los electrolitos débiles.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
20. COMPONENTES DE UNA BATERÍA (3)
-CÁTODO. Electrodo electronegativo que recepciona los electrones. La
etimología del término nos remite al vocablo griego káthodos , que se
traduce como camino descendente.
-ÁNODO. Es el electrodo positivo que desprende electrones.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
21. COMPONENTES DE UNA BATERÍA (4)
-ELEMENTO: Conjunto ensamblado formado por un grupo de placas
positivas y otras negativas alternadas y aisladas por un separador.
Las placas de la misma polaridad se unen entre sí a través de un
conector. La capacidad del elemento depende de la superficie de
placas enfrentadas, de su espesor y número.
-CELDA O VASO. Conjunto de elementos, electrolitos, tapa y
conexiones. Se presentan en elementos de 2V (1,2 en Ni-Cd).
-TERMINALES. Conectan los elementos que componen las celdas con el
circuito exterior.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
22. CROQUIS DE LAS DIVERSAS PARTES DE UNA BATERÍA PARA USO SOLAR
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
23. CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
ACUMULADOR FORMADO POR ELEMENTOS DE 2V MONTADOS EN SERIE .
24. CARACTERÍSTICAS Y PARÁMETROS DE LA BATERÍA:
-TIPO DE BATERÍA A UTILIZAR (Ni-Cd, Pb-ácido,…) y profundidad de descarga
máxima permitida.
-TENSIÓN NOMINAL DE LA BATERÍA Y Nº DE CELDAS CONECTADAS EN SERIE.
-DÍAS DE AUTONOMÍA DE LA INSTALACIÓN.
-CAPACIDAD NOMINAL DE LA BATERÍA.
-RENDIMIENTO DE LA BATERÍA:
Es la relación porcentual entre la energía eléctrica recibida en el proceso de
carga y la que el acumulador entrega durante la descarga. La batería de plomo-
ácido tiene un rendimiento de más del 90 %. Las baterías Ni-Cd un 83 %.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
25. INCONVENIENTES BAT. Pb-Ác ELECTROLITO LÍQUIDO (+HABITUALES).
-Cuando las baterías utilizan transportes públicos (aviones, barcos, etc …)
para llegar a su destino, el ácido debe transportarse separado de la
batería.
-No es recomendable su utilización cuando las condiciones de la
instalación requieren que no haya vapores explosivos en caso de
condensación.
-Utilizadas cuando la instalación tiene muy difícil acceso y se intenta
reducir al máximo el mantenimiento (rellenado de la batería con agua
destilada básicamente).
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
26. CLASIFICACIÓN DE BATERÍAS POR SU COMPOSICIÓN
BAT. DE Pb-Ac. BAT. DE Pb-Sb BAT. DE Pb-Ca BAT. DE Ni-Cd BAT. DE NiMH
BATERÍAS ESTACIONARIAS
Plomo-ác. abiertas (electrolito
líquido, inundadas).
Plomo-ác. estancas
(electrolito gelificado).
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
27. CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
EJEMPLOS DE BATERÍAS PARA USO EN SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.
28. -BATERÍA PARA APLICACIONES ESTACIONARIAS. Es una BATERÍA SECUNDARIA
(puede ser recargada) DISEÑADA PARA SU USO EN UNA UBICACIÓN FIJA. Las
baterías estacionarias están diseñadas para soportar cargas profundas
únicamente de manera ocasional. Las baterías estacionarias han sido
diseñadas para aplicaciones con consumos medio-altos con uso continuo y
picos de corriente moderados.
-Se utilizan en instalaciones solares fotovoltaicas, tracción eléctrica (vehículos
industriales, automóviles…), sistemas de alimentación ininterrumpidos.
Capaces de almacenar grandes cantidades de energía y la suministran a una
potencia constante.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
29. BATERÍA DE ARRANQUE. Baterías utilizadas para arrancar motores de
combustión interna y alimentar los sistemas eléctricos en los automóviles
cuando el motor no esté funcionando. Admiten descargas prolongadas sin que se
dañe la batería. SU MISIÓN PRINCIPAL ES SUMINISTRAR ELEVADAS CORRIENTES
DE DESCARGA DURANTE EL ARRANQUE DE MOTORES DE COMBUSTIÓN.
BATERÍA DE CICLO DE DESCARGA POCO PROFUNDO. Tipo de baterías que no debe
ser descargada en más de un 25%.
BATERÍA DE CICLO PROFUNDO. Tipo de baterías que puede ser descargada en gran
parte de su capacidad (valores de estado de carga bajos) muchas veces sin dañar
la batería.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
30. BATERÍA ESTACIONARIA DE 12V FORMADA POR 6 ELEMENTOS (2V).
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
31. -BATERÍAS DE ELECTROLITO LÍQUIDO. Es una batería que contiene una
solución líquida de ácido y agua. El agua destilada puede ser añadida a
estas baterías para reponer el nivel de electrolito al nivel indicado por
el fabricante.
-BATERÍAS CON ELECTROLITO INMOVILIZADO. Batería que tiene el
electrolito gelificado o absorbido en una materia de forma que está
inmovilizado y no puede derramarse. ESTO PERMITE QUE LA BATERÍA
SE INSTALE EN CUALQUIER POSICIÓN, SIN QUE POR ELLO SE
PRODUZCAN DERRAMES (A VECES TAMBIÉN SE LAS DENOMINA COMO
BATERÍAS DE ELECTROLITO INMOVILIZADO). Dado que la cantidad de
electrolito es escasa, estas baterías carecen de tapones para reponer
agua desmineralizada sino válvulas.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
32. -BATERÍA ESTANCA (SELLADA) VENTAJAS Y APLICACIONES. Pueden trabajar en
cualquier posición, requieren bajo mantenimiento (no se debe reponer
agua), ocupan poco espacio y pueden instalarse junto a un equipamiento
electrónico de cualquier tipo porque tienen muy baja liberación de gases. La
temperatura ambiental (lo ideal es que esté comprendida entre 15 y 30ºC) y
el cargador, que debe ser de tipo autorregulado con tensión constante y
corriente limitada. Según la aplicación la tensión de carga oscila entre 2,27 V
y 2,4 V.
-ESTE TIPO DE BATERÍAS SE UTILIZAN SOBRE TODO EN INSTALACIONES SOLARES
FOTOVOLTAICAS Y EÓLICAS DE BAJA POTENCIA, como las utilizadas en
viviendas, hoteles y albergues rurales, en instalaciones de bombeo.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
33. BATERÍA DE NÍQUEL-CADMIO:
-Soportan descargas más o menos elevadas que las demás baterías. En
concreto de hasta el 90% de su capacidad.
-Ahorro considerable de la capacidad de baterías.
-Su vida útil es más elevada.
-Resistencia interna muy baja.
-Ahorro considerable de la capacidad de baterías.
-Pueden resistir temperaturas más bajas. Soportan cortocircuitos fortuitos
sin deteriorarse.
-Soportan la falta de agua, funcionando de nuevo cuando se añade.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
34. -BATERÍA PRIMARIA. SU REACCIÓN ELECTROQUÍMICA ES IRREVERSIBLE. Es
decir, después de que la batería se ha descargado no puede volver a
cargarse.
-BATERÍA SECUNDARIA. Tipo de BATERÍA QUE SÍ PUEDE VOLVER A
RECARGARSE. SU REACCIÓN ELECTROQUÍMICA ES REVERSIBLE, ES DECIR
DESPUÉS DE QUE LA BATERÍA SE HA DESCARGADO PUEDE SER CARGADA
INYECTÁNDOLE CORRIENTE CONTINUA DESDE UNA FUENTE EXTERNA. Su
eficiencia en un ciclo de carga y descarga está entre el 70% y 80%.
EN LAS INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS SE UTILIZAN ESTAS ÚLTIMAS que se
recargan con la energía suministrada por el generador fotovoltaico.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
35. -BATERÍA PARA USO EN TRACCIÓN ELÉCTRICA. Es una batería diseñada para
soportar una gran secuencia de descargas seguidas de las correspondientes
recargas (ciclos de carga/descarga). Una batería que alimenta un vehículo
eléctrico, como un auto-elevador eléctrico, todos los días tendrá un ciclo de
descarga mientras la máquina se encuentra trabajando, a lo que seguirá
una carga durante el tiempo en que el operador descansa.
-BATERÍA SIN MANTENIMIENTO. Una batería sin mantenimiento es una
batería que recombina los gases que se producen durante la carga y vuelve a
formar agua que precipita de nuevo dentro de la batería. La tecnología
empleada es la VRLA que son las siglas de batería regulada por válvula.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
36. CAPACIDAD DE LA BATERÍA. Es la CANTIDAD DE ELECTRICIDAD QUE PUEDE
SUMINISTRAR UNA BATERÍA BAJO UNAS CONDICIONES DE TRABAJO. Se mide
en amperios-hora (Ah) o en vatios-hora (W·h), unidades equivalentes ya que la
tensión en bornes de la batería se puede considerar constante y por tanto:
Nº DE VATIOS·HORA=Nº AMPERIOS-HORA·VOLTAJE
-LA CAPACIDAD DE UNA BATERÍA DEPENDE DE LA DURACIÓN Y TIPO DE LA
INTENSIDAD DE DESCARGA, TEMPERATURA Y TENSIÓN FINAL DE CORTE. El
PCT del I.D.A.E. define la capacidad nominal de una batería así:
“LA CAPACIDAD NOMINAL C20 (Ah) SE DEFINE COMO LA CANTIDAD DE CARGA
QUE ES POSIBLE EXTRAER DE UNA BATERÍA EN 20 HORAS, MEDIDA A UNA
TEMPERATURA DE 20ºC, HASTA QUE LA TENSIÓN ENTRE SUS BORNES LLEGUE
A 1,8V/VASO”.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
37. CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
FACTORES QUE INFLUYEN LA CAPACIDAD DE UNA BATERÍA
TIEMPO DE DESCARGA:
-Si es corto disminuye la capacidad.
-Si es largo aumenta la capacidad.
·
TEMPERATURA DE LA BATERÍA Y DE SU ENTORNO:
-Si es inferior a la temperatura a la que se cataloga la batería, la capacidad
disminuye.
-Si es superior, la capacidad aumenta pero puede reducirse el número de ciclos de la
batería.
-
CONEXIÓN DE BATERÍAS:
-En paralelo (positivo a positivo y negativo a negativo) se suman las capacidades. Solo
se deben conectar en paralelo baterías de igual tensión y capacidad.
-En serie (positivo a negativo) no afecta a la capacidad.
38. -NORMALMENTE LAS BATERÍAS UTILIZADAS EN FOTOVOLTAICA SE
ESPECIFICAN PARA C10, C20, C100 (100 horas de descarga, equivalentes a
algo más de 4 días de autonomía). Tal y como se indica en el P.C.T.-A del
I.D.A.E., las relaciones empíricas entre los diversos regímenes de descarga
de una batería son los siguientes:
𝑪 𝟏𝟎𝟎
𝑪 𝟐𝟎
= 𝟏, 𝟐𝟓
𝑪 𝟒𝟎
𝑪 𝟐𝟎
= 𝟏, 𝟏𝟒
𝑪 𝟐𝟎
𝑪 𝟏𝟎
= 𝟏, 𝟏𝟕
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
39. -CAPACIDAD ÚTIL. Capacidad disponible o utilizable de la batería. Se define
como el PRODUCTO DE LA CAPACIDAD NOMINAL Y LA PROFUNDIDAD
MÁXIMA DE DESCARGA PERMITIDA, PDMÁX.
-NO ES POSIBLE, EN CONDICIONES DE USO NORMALES, EXTRAER TODA LA
ENERGÍA ALMACENADA EN UNA BATERÍA. La capacidad útil (CÚTIL) de una
batería es la capacidad disponible o utilizable de una batería (CN) mediante
el término profundidad de descarga máxima (PDMÁX):
𝑪Ú𝑻𝑰𝑳 = 𝑪 𝑵 ∙ 𝑷𝑫 𝑴Á𝑿
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
40. -CICLO DE UNA BATERÍA. Se denomina ciclo de una batería a la SUCESIÓN DE
UNA DESCARGA SEGUIDA DE SU POSTERIOR RECARGA HASTA RECUPERAR
COMPLETAMENTE LA ENERGÍA EXTRAÍDA.
-ESTADO DE CARGA (STATE OF CHARGE). Cociente entre la capacidad residual
de una batería, parcialmente descargada, y su capacidad nominal.
Obviamente, siempre se cumple la relación 0<S.O.C.<1
Al valor complementario de S.O.C., se le llama PROFUNDIDAD DE DESCARGA
DE LA BATERÍA (P.D.)=1-S.O.C.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
41. CLASIFICACIÓN DE LAS BATERÍAS POR SU PROFUNDIDAD DE DESCARGA.
-BATERÍAS DE DESCARGA SUPERFICIAL
(HASTA EL 40-50% DE DESCARGA
MEDIA).
-BATERÍAS DE DESCARGA PROFUNDA
(HASTA EL 80% DE DESCARGA
MEDIA).
EN INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS SE UTILIZAN BATERÍAS DE DESCARGA PROFUNDA.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
42. -PROFUNDIDAD DE UNA DESCARGA. Es la RELACIÓN ENTRE LA CAPACIDAD
DESCARGADA Y LA CAPACIDAD NOMINAL DE LA BATERÍA. Cuanto mayor sea la
profundidad de la descarga, menor será la cantidad de ciclos que la batería
nos podrá entregar.
-EN INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS SE EMPLEAN BATERÍAS DE DESCARGA
PROFUNDA (una media de descarga entre el 20-25% pudiendo llegar hasta el
80% aproximadamente). También existen las baterías de descarga
superficiales (10-15% de descarga media, alcanzando puntualmente un 50%).
𝑷𝑫 % =
𝑪 𝑬𝑿𝑻𝑹𝑨Í𝑫𝑨
𝑪 𝑵
∙ 𝟏𝟎𝟎
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
43. -RÉGIMEN DE CARGA (O DESCARGA). Parámetro que relaciona la capacidad
nominal de la batería y el valor de la corriente a la cual se realiza la carga (o la
descarga). Se expresa en horas, y se representa como un subíndice en el
símbolo de la capacidad y de la corriente a la cuál se realiza la carga (o la
descarga). Por ejemplo, si una batería de 100 Ah se descarga en 20 horas a una
corriente de 5 A, se dice que el régimen de descarga es 20 horas (C20=100 Ah) y
la corriente se expresa como I20 =5 A .
-RENDIMIENTO FARÁDICO DE UNA BATERÍA PARA UN CIERTO ESTADO DE CARGA.
Es la relación entre la cantidad de energía (Ah) extraída de ella durante un
proceso de descarga y la cantidad de energía necesaria (Ah) para restablecer el
estado de carga inicial. El rendimiento de una batería en cantidad de electricidad
(cociente entre Ah en descarga y Ah en carga) adopta valores típicos entre 0,8 y
0,95.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
44. -RENDIMIENTO ENERGÉTICO DE UNA BATERÍA PARA UN CIERTO ESTADO DE
CARGA. Es la relación entre la energía (W·h) extraída de ella durante un proceso
de descarga y la energía necesaria para restablecer la carga inicial.
-VASO. Elemento o celda electroquímica básica que forma parte de la batería, y
cuya tensión nominal es aproximadamente 2 V.
-VIDA ÚTIL DE UNA BATERÍA. Es el número de ciclos (procesos de carga y
descarga) que es capaz de desarrollar una batería. El envejecimiento de una
batería depende fundamentalmente de la cantidad de ciclos que ha sufrido.
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR