12 V vs 24 V: ¿cuál es mejor para sistema de batería?

Al instalar sistemas de energía solar o soluciones energéticas fuera de la red, el debate entre 12 V y 24 V es un dilema habitual. Ya sea que se trate de equipar una casa, una autocaravana, un barco o un sistema de respaldo, la decisión a menudo depende de comprender los matices entre estas dos opciones de voltaje.

Ya sea que esté actualizando su sistema de almacenamiento de energía o diseñando una nueva configuración desde cero, comprender las diferencias entre 12 V y 24 V puede ayudarlo a tomar una decisión informada. En este artículo, exploraremos comparaciones clave entre los dos voltajes, incluido el rendimiento, la eficiencia y las aplicaciones prácticas.

Concepto básico de voltaje de baterías de 12 V vs 24 V

Cuando hablamos de sistemas de 12 V frente a 24 V, nos referimos al voltaje nominal : el voltaje promedio proporcionado por un sistema de batería en condiciones normales de funcionamiento.

Por ejemplo, normalmente, los bancos de baterías LiFePO4 están compuestos por celdas de batería de 3,2 V, con un rango de voltaje de 2,5 V a 3,65 V.

Un sistema de 12 V consta de 6 celdas , que tendrán un rango de voltaje de 11,5 V a 12,8 V.

Un sistema de 24 V consta de 12 celdas , con un rango de voltaje de entre 23 V y 25,6 V. Un gráfico de voltaje puede ayudar a visualizar los niveles de voltaje para diferentes configuraciones de batería.

Además, puedes crear un sistema de 24 V con baterías de 12 V mediante conexiones en serie . Al conectar el terminal positivo de una batería de 12 V al terminal negativo de otra, duplicas efectivamente el voltaje mientras mantienes la capacidad total igual.

Sin embargo, esta flexibilidad a veces puede generar confusión a la hora de elegir entre 12 V o 24 V.

12v vs 24v, ¿cuál es la diferencia?

¿Cuál es más compatible con diferentes sistemas eléctricos?

Los sistemas de 12 V son la opción más común para automóviles, vehículos recreativos, embarcaciones y pequeñas instalaciones fuera de la red . Una de las principales razones de esto es la gran disponibilidad de cargas de 12 V en el mercado. Muchos electrodomésticos, herramientas y dispositivos electrónicos están diseñados para funcionar con 12 V, lo que facilita la búsqueda de dispositivos compatibles . Desde luces y ventiladores hasta refrigeradores y televisores, encontrará una mayor variedad de dispositivos de 12 V listos para usar en comparación con sus contrapartes de 24 V.

Si bien son menos comunes, los sistemas de 24 V se utilizan a menudo en instalaciones más grandes , como vehículos recreativos grandes, camiones semirremolque y la industria marina. Son particularmente útiles en sistemas donde se requiere una mayor demanda de energía o donde el cableado debe abarcar una mayor distancia sin una caída excesiva de voltaje. Sin embargo, el mercado de dispositivos de 24 V es más especializado y es posible que encuentre menos opciones en comparación con los dispositivos de 12 V.

¿Cuál almacena más energía?

La elección entre 12 V y 24 V también afecta la decisión sobre la capacidad Ah de la batería . Al comparar el almacenamiento de energía, el factor clave es el voltaje y la capacidad de amperios-hora (Ah). La capacidad energética de una batería se mide en vatios-hora (Wh), que se calcula como Voltaje x Amperios-hora .

Por ejemplo, una batería de 24 V y 100 Ah almacena 2,4 kWh de energía, mientras que una batería de 12 V y 100 Ah almacena 1,2 kWh, que es la mitad de lo que almacenaría una instalación de 24 V. Para lograr el mismo almacenamiento de energía que una batería de 24 V y 100 Ah, necesitaría una batería adicional de 12 V y 100 Ah. Tiene dos opciones:

• Conecte dos baterías de 12 V 100 Ah en serie para crear un sistema de 24 V 100 Ah, que almacena 2,4 kWh de energía y coincide con la capacidad de la batería de 24 V 100 Ah.
• Conecte dos baterías de 12 V 100 Ah en paralelo para crear un sistema de 12 V 200 Ah, que almacena 2,4 kWh, la misma cantidad de energía que la batería de 24 V 100 Ah.

No dude en leer nuestro artículo relacionado sobre las conexiones de la batería para explorar las diferencias, o consulte nuestra guía para convertir baterías de 12 V a 24 V.

¿Cuál suministra más energía?

La potencia de salida depende del voltaje de la batería y de la carga conectada a ella. Según la fórmula de potencia Potencia = Voltaje × Corriente , para la misma carga (es decir, la misma corriente), un voltaje más alto dará como resultado una mayor potencia de salida.

Por ejemplo, si utilizamos un controlador de carga de 40 A , podemos ver claramente la diferencia. Para un sistema de 12 V, la potencia de salida es de 480 W (12 V × 40 A), mientras que para un sistema de 24 V, es de 960 W (24 V × 40 A). Esto significa que el sistema de 24 V produce el doble de potencia que el sistema de 12 V con la misma corriente.

¿Cuál es más eficiente?

En términos realistas, la energía es lo que realmente impulsa sus dispositivos, y ambos sistemas pueden satisfacer el mismo requerimiento de energía suministrando la combinación correcta de voltaje y corriente.

Por ejemplo, para alimentar un dispositivo de 1000 W, un sistema de 12 V necesita unos 84 amperios, mientras que un sistema de 24 V solo requiere 42 amperios. Y el flujo de amperios determina el tamaño del cable y, dado que un sistema de 24 V utiliza una corriente menor, necesita un cableado más pequeño y menos costoso, lo que reduce los costos y minimiza las pérdidas de energía. Un sistema de 12 V, con una corriente más alta, requiere cables más grandes y costosos, lo que genera mayores costos y menor eficiencia.

En resumen, un sistema de 24 V suministra energía de manera más eficiente, lo que lo convierte en la mejor opción para aplicaciones de alta demanda o de uso prolongado.

¿Qué ahorra más espacio?

Un sistema de 12 V podría necesitar más baterías para proporcionar la misma cantidad de energía (kWh) que un sistema de 24 V con la misma capacidad de amperios-hora (Ah).

Además, los sistemas de 12 V suelen necesitar más corriente para producir la misma potencia, lo que significa que necesitarás cables más gruesos y la instalación podría ocupar más espacio debido a la conexión adicional. En general, puede ser más voluminosa, especialmente si usas varias baterías.

Un sistema de 24 V requiere menos corriente para suministrar la misma potencia, lo que significa que puede utilizar cables más pequeños. Esto puede ahorrar espacio y reducir los costos del cableado, al tiempo que mejora la eficiencia del sistema.

Si el espacio es un factor importante en su instalación, un sistema de 24 V puede ser una mejor opción, especialmente para instalaciones grandes o sistemas que requieren cableados largos.

¿Cuál es más fácil de instalar?

La batería de 12 V es más fácil de instalar para configuraciones más pequeñas, con un cableado sencillo. Sin embargo, si se actualiza a 24 V, deberá crear conexiones en serie vinculando dos baterías de 12 V, lo que agrega complejidad .

La instalación de un sistema de batería de 24 V simplifica el sistema al reducir la cantidad de conexiones y minimizar la pérdida de energía. Sin embargo, si recarga desde un alternador de 12 V (algo común en vehículos más pequeños o sistemas más antiguos), necesitará un convertidor de CC-CC de 24 V a 12 V para aumentar el voltaje. Esto agrega complejidad a la instalación y puede generar pérdidas de energía, que dependen de la calidad del convertidor.

En cuanto a la comparación de la pérdida de energía de un convertidor CC-CC con el cableado de una batería de 12 V en serie, no hay una respuesta clara, ya que tanto la eficiencia del convertidor como la longitud del cable afectan la pérdida total. Un convertidor de alta calidad normalmente funciona con una eficiencia de alrededor del 95 %, pero esto puede variar, mientras que los cables más largos pueden aumentar la pérdida debido a la resistencia. Ambos factores dependen de la configuración de su sistema.

Pros y contras de los sistemas de baterías de 12 V frente a los de 24 V

Para ayudarle a comprender mejor las ventajas y desventajas de los sistemas de 12 V y 24 V, aquí hay una tabla comparativa basada en los factores clave analizados anteriormente:

Factor	Sistema de 12 V	Sistema de 24 V
Compatibilidad	Ampliamente compatible con dispositivos de 12 V.	Menos opciones de dispositivos de 24 V.
Capacidad de kWh de la batería (para la misma capacidad Ah)	Menos almacenamiento de energía.	Más almacenamiento de energía.
Potencia de salida (con la misma corriente de amperaje)	Proporciona menor potencia para la misma corriente (por ejemplo, 120 W a 10 A).	Entrega el doble de potencia para la misma corriente (por ejemplo, 240 W a 10 A).
Eficiencia (para la misma potencia de salida)	Menos eficiente debido a una mayor corriente y cables más grandes.	Una corriente más baja y cables más pequeños lo hacen más eficiente.
Ahorro de espacio	Ocupa más espacio para múltiples sistemas de baterías.	Más compacto, ahorrando espacio.
Complejidad de instalación	Más fácil de instalar para configuraciones más pequeñas, pero requiere conexiones en serie para 24 V.	Instalación sencilla para una sola batería de 24 V, pero es posible que se necesite un convertidor de CC para una salida de 12 V.
Costo	Generalmente menos costoso para configuraciones más pequeñas, ampliamente disponible.	Puede ser más costoso para baterías de mayor capacidad, pero más rentable para sistemas más grandes.
Escalado del sistema	Requiere baterías adicionales o conexiones en serie para un voltaje más alto.	Más fácil de escalar, especialmente para sistemas más grandes, con menos componentes.

Conclusión: 12 V vs 24 V, ¿cuál es el adecuado para su sistema?

En resumen, los factores clave que afectan su elección entre sistemas de 12 V o 24 V son la compatibilidad con los dispositivos que planea utilizar, la potencia total de esos dispositivos y la escalabilidad futura.

Dado que la potencia de carga determina la corriente requerida para un sistema eléctrico, esto afecta el tamaño del cableado, la pérdida de energía y la eficiencia general.

Para tomar la mejor decisión para sus necesidades, es aconsejable planificar primero los electrodomésticos que necesita alimentar y luego seleccionar el voltaje de batería que se ajuste a sus requisitos de rendimiento.

Pautas generales:

• Si utiliza dispositivos con una carga total inferior a 3000 W , un sistema de 12 V suele ser suficiente.
• Para sistemas que necesitan entre 3000 W y 4000 W , se recomienda un sistema de 24 V para lograr una mejor eficiencia y reducir los costos de cableado.

Si utiliza un sistema de 12 V pero necesita alimentar dispositivos con mayor demanda, puede actualizarlo a un sistema de 24 V conectando baterías de 12 V adicionales en serie. También puede necesitar un convertidor CC-CC para que el voltaje del sistema coincida con el de su fuente de carga, como un alternador de 12 V o un panel solar. Actualizar a 24 V puede mejorar la escalabilidad, reducir el flujo de corriente y aumentar la eficiencia energética, especialmente para sistemas más grandes. Además, tener sistemas solares de 12 V y 24 V separados puede simplificar la configuración y reducir la complejidad.