¿Qué es una batería solar? Todo lo que necesita saber

Acumulador de energía solar
Acumulador de energía solar
Recurso: https://youtu.be/9R4nTiiJoMo

Una batería solar puede almacenar energía para su uso posterior y puede ser una parte fundamental de cualquier sistema fotovoltaico. Pero, ¿cómo funciona y por qué la necesita? Además, ¿qué tipo de esta batería se adaptaría a su instalación solar? En este artículo respondemos a estas preguntas y a muchas otras sobre la batería de energía solar.

¿Qué es una batería solar?

Una batería solar se define como un electroquímico solución de almacenamiento especialmente diseñada para sistemas fotovoltaicos. Electroquímica significa que la batería puede utilizar el voltaje para producir una reacción química que conduzca a la energía almacenada y viceversa.

Un acumulador solar puede ser un dispositivo individual para un sistema solar pequeño o un banco de baterías para un gran conjunto de paneles; depende de la capacidad de almacenamiento de reserva necesaria y, sobre todo, del tamaño de la instalación solar.

Cómo funciona la batería solar

De su definición se desprende que una batería solar se basa en un proceso electroquímico para funcionar. Esto significa que una sustancia química interviene en los procesos de carga (almacenamiento de energía) y descarga (liberación de energía). A continuación explicamos brevemente cómo funciona una batería solar.

  • La batería solar típica consta de estas partes significativas: ánodo, cátodoelectrolito. El ánodo es el lado negativo de la pila, mientras que el cátodo es su lado positivo.
  •  El electrolito es la solución química que permite el movimiento de electrones para almacenar energía o enviarla a través de un circuito externo.
  •  Durante la carga, la fuerza eléctrica externa hace que los electrones fluyan del ánodo al cátodo. A la inversa, la pila libera la energía almacenada. Este movimiento de electrones se manifiesta entonces como corriente, que puede alimentar un aparato o circuito eléctrico.

Un sistema de almacenamiento con batería solar suele estar acoplado a CA o CC. Esto determina cómo fluye la electricidad desde los paneles hasta el acumulador, entre otras cosas, como la eficiencia del sistema.

Batería solar acoplada de CC

En una configuración de batería solar acoplada a CC, la energía generada por el conjunto sólo pasa por el controlador del cargador de camino a la batería y no por ningún otro dispositivo o sistema. Esto produce un sistema de almacenamiento solar eficaz y eficiente, ya que las pérdidas de energía son mínimas.

Batería solar acoplada a CA

En esta configuración, la trayectoria que toma actualmente se enlaza con el inversor. Aquí, la corriente se convierte de De CC a CA para su uso por las cargas. A continuación, la cantidad que se va a almacenar pasa por otro inversor antes de llegar al acumulador. Con estos pasos, las pérdidas de energía son significativas en este tipo de configuración.

Batería solar de reserva para un sistema fotovoltaico
Batería solar de reserva para un sistema fotovoltaico
Recurso: https://youtu.be/X-SnISQ4xGs

Tipos de baterías solares

Las baterías solares varían principalmente en función del tipo de electrolito utilizado. Dadas estas variaciones, un tipo de dispositivo se adaptará mejor a una aplicación concreta que otro, y los usuarios deben elegir el que mejor se adapte a ellos. En vista de ello, existen diferentes tipos de baterías solares.

Batería solar de iones de litio

Es el tipo más popular en el mundo fotovoltaico. Una batería solar de iones de litio, como su nombre indica, utiliza sal de litio como solución electrolítica. Estos tipos de baterías de almacenamiento fotovoltaico ofrecen estas ventajas.

  • Mayor vida útil y conservación
  •  Gran capacidad de almacenamiento de energía en poco espacio
  •  Ciclos de descarga más profundos
  •  Requiere poco mantenimiento

Las numerosas ventajas de la batería solar de iones de litio tienen un coste, ya que estos tipos son también los más caros. Como retienen más carga en un espacio reducido, estas baterías son las más adecuadas para sistemas fotovoltaicos residenciales o domésticos.

Batería solar de plomo-ácido

Estos utilizan una solución diluida de ácido sulfúrico como electrolito. Aparte de sus aplicaciones solares, las baterías de plomo-ácido se utilizan en otros campos, como la industria automovilística. Una batería solar de plomo-ácido ofrece estas ventajas

  • Son opciones de bajo coste
  •  Ofrecen una fiabilidad excelente
  •  Pueden descargarse rápidamente

Las baterías solares de plomo-ácido son más exigentes en cuanto a mantenimiento, ya que requieren rellenarse regularmente con agua e incluso cargarse. También son propensas a las fugas y deben instalarse correctamente. No obstante, proporcionan una reserva estable y son adecuadas para uso doméstico o comercial.

Batería solar de níquel-cadmio

Estos tipos de baterías solares son menos populares que los otros. No obstante, proporcionan muchas ventajas que no se pueden encontrar en otros lugares, entre las que se incluyen las que se enumeran a continuación.

  • No necesitan mantenimiento
  •  Puede durar mucho tiempo
  •  Puede utilizarlos en condiciones adversas, como entornos con altas temperaturas.

Las baterías solares de níquel-cadmio no necesitan mantenimiento y son duraderas. Pero el cadmio es muy tóxico y deben manipularse con sumo cuidado. Por eso estas pilas son poco frecuentes en los hogares. En cambio, se utilizan sobre todo en la industria.

Batería de flujo para almacenamiento de energía solar

Una batería de flujo se compone básicamente de dos depósitos que contienen una solución acuosa o electrolito. Estos tipos de baterías solares ofrecen varias ventajas.

  • Puede descargarse por completo sin sufrir daños
  •  Puede durar mucho tiempo
  •  No presentan riesgo de incendio ya que el líquido no arde

El gran tamaño de las baterías de flujo las hace inadecuadas para su uso a pequeña escala. Por eso sólo se encuentran en entornos industriales. También son bastante caras y no son adecuadas para aplicaciones no comerciales. Otras limitaciones son su baja capacidad y sus largos tiempos de carga.

Ventajas de la batería solar

Las baterías solares pueden ser una parte crucial de su sistema fotovoltaico. Con ellas, cualquier exceso de energía que produzca su instalación puede ser de poca ayuda a menos que tenga su sistema conectado a la red. Pero incluso en ese caso, necesitaría un respaldo en una situación como un apagón. Entre las ventajas del almacenamiento en baterías solares se incluyen:

  • Con una batería solar fotovoltaica, no dependes de la red y puedes alimentar tus circuitos incluso en caso de apagón.
  •  Tus facturas de energía se reducirán considerablemente, ya que no estás utilizando activamente la red.
  •  En comparación con los generadores, las baterías de los sistemas solares son una forma silenciosa de hacer funcionar su casa o negocio, especialmente cuando no se dispone de energía eléctrica.
  •  Dependiendo de su ubicación, aprovecha las créditos fiscales con instalaciones solares completas.
  Baterías solares para uso doméstico
Baterías solares para uso doméstico
Recurso: https://youtu.be/xnbSsE421_Q

Usos de la batería solar

Las baterías de energía solar están diseñadas principalmente para instalaciones fotovoltaicas. Sin embargo, dado que los sistemas de energía solar están pensados para su uso en diferentes aplicaciones, puede utilizar su batería en diversas situaciones. Entre los usos más populares de las baterías solares se incluyen los siguientes:

Batería solar para uso doméstico

Ésta es, con diferencia, la aplicación más común de estas baterías. Una batería solar para uso doméstico puede ser una sola unidad para alimentar un circuito sencillo o un pack completo formado por varias baterías para toda la casa.

A la hora de dimensionar una batería doméstica, entran en juego varios factores: los tipos de circuitos o electrodomésticos que se van a alimentar, la potencia del campo solar y la tecnología de batería más adecuada para sus necesidades. Lo más habitual es que un acumulador solar doméstico sea un sistema de 5 kW.

Batería solar para camping

Este es uno de los usos más populares de la tecnología de baterías solares, dada la falta de acceso a la red eléctrica cuando se acampa. En la mayoría de los casos, estas baterías son del tipo de iones de litio para obtener mayores prestaciones, como almacenar energía sin ocupar mucho espacio.

Tenga en cuenta que una batería solar para camping puede ser de tipo portátil pequeño para alimentar la luz y cargar los dispositivos de comunicación o de tipo resistente para alimentar toda una autocaravana; depende de las necesidades específicas de carga.

Batería solar para valla eléctrica

Este es otro de los usos más comunes de las baterías solares. Las vallas alimentadas con energía solar son populares entre los ganaderos que quieren una solución de confinamiento rentable o cualquiera que busque alimentar una valla eléctrica sin incurrir en costes de servicios públicos.

El tamaño de una batería solar para aplicaciones de vallado eléctrico depende de estos factores: el tamaño del vallado y la distancia recorrida, y si hay vegetación para aumentar su drenaje. Por lo general, se necesitan unos 0,5 julios por cada km o 1,3 millas.

Batería solar para lámpara de jardín

Fuera de casa, también puedes instalar baterías solares para almacenar energía para las luces del jardín. Se cargarían durante el día, cuando la generación de energía solar está en su punto álgido y las necesidades de uso son bajas, y luego suministrarían la energía almacenada por la noche cuando fuera necesario.

Al igual que ocurre con muchos otros usos de las pilas solares, para alimentar las luces del jardín con un sistema de almacenamiento es necesario calcular correctamente las necesidades de energía. Normalmente, se trata de baterías tubulares y están disponibles en unidades individuales o en paquetes.

Conclusión

Una batería solar -o baterías- puede ser una parte valiosa de su instalación fotovoltaica. Permiten captar y conservar la energía que generan los paneles y utilizarla cuando no proporcionan suficiente potencia. Puede utilizar una sola batería para más de una docena, en función de sus necesidades.

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