Constituir un Sistema de Respaldo de Batería - Guía y Consejos

En un mundo donde los cortes de energía pueden alterar la vida diaria, es esencial tener un sistema de respaldo confiable para su hogar. Los generadores tradicionales de combustibles fósiles pueden proporcionar un alivio temporal, pero conllevan inconvenientes como la contaminación acústica, las emisiones y los costos continuos del combustible. Afortunadamente, existe una solución más ecológica y sostenible: Constituir un sistema de respaldo de batería de bricolaje .

Este blog profundiza en las complejidades de construir su propio sistema de respaldo de batería doméstico. Desde seleccionar los componentes adecuados hasta ofrecer consejos para evitar errores y mejorar el valor del sistema , lo guiaremos en cada paso. Únase a nosotros mientras exploramos cómo establecer una solución de energía sólida y respetuosa con el medio ambiente, garantizando la seguridad y la comodidad de su familia durante los apagones.

 

Para construir un sistema de respaldo de batería, necesitará componentes esenciales como una batería, un inversor, un cargador de batería, cables y electrodomésticos compatibles. La selección de cada componente, su tipo y tamaño depende de sus requisitos específicos y de las especificaciones de los electrodomésticos que desea alimentar.

A continuación, brindaremos una descripción general del enfoque general para diseñar un sistema de respaldo de batería doméstico y las consideraciones clave involucradas.

 

Paso 1 - Determinar su consumo de energía

Antes de profundizar en los detalles de cada componente, es imperativo evaluar con precisión su consumo de energía.

Consideración1 - Estimar la Duración

Considere la duración típica de los cortes de energía en su región para determinar cuánto tiempo la batería de respaldo debería sustentar su hogar.

 

Cosideración2 - Evaluar la requisito de energía

Determine si desea un sistema de respaldo de batería para todo el hogar o si tiene la intención de hacerlo. power only essential appliances . Si el corte de energía es breve, es posible que solo necesites calcular los dispositivos esenciales que requieren un suministro eléctrico ininterrumpido.

Sin embargo, para cortes más prolongados o cuando hay varios dispositivos que alimentar, la capacidad requerida de la batería y la potencia del inversor deberán ser mayores.

 

Consideración3 - Elaborar una lista de podencia de los electrodomésticos

Por lo tanto, haga una lista completa de la potencia de arranque y la potencia nominal de los electrodomésticos que desea alimentar durante los cortes.

La potencia nominal es el consumo de energía continuo de los aparatos en condiciones estándar, esencial para evaluar los requisitos energéticos generales.

La potencia de arranque/sobretensión refleja el aumento de energía inicial que los aparatos requieren para arrancar, crucial para evitar la sobrecarga, especialmente con cargas inductivas como los motores.

Ambas métricas son fundamentales para dimensionar eficazmente un sistema de respaldo de batería para lograr una continuidad de energía perfecta. Aquí hay un desglose de los vatios nominales (en funcionamiento) y los vatios de arranque para electrodomésticos comunes durante cortes de energía.

Aparato	Vatios nominales (en funcionamiento)	Vatios iniciales
Refrigerador congelador	700	2200
Lavavajillas	1300	1800
Lavadora	1200	2300
Bombilla	60-75	0
Microonda	600-1000	0
Computadora portátil	50-300	0
Admirador	200	350

 

Después de enumerar toda la potencia nominal de los electrodomésticos, simplemente súmelos y multiplíquelos por el tiempo de respaldo de batería deseado, como se muestra en la siguiente fórmula.

Esto le brindará la energía total necesaria para mantener el suministro de energía ininterrumpido a todos los electrodomésticos enumerados durante un corte de energía.

 

Paso 2 - Elegir una batería

Después del cálculo del consumo total de energía de respaldo, puede calcular qué tamaño de batería de respaldo necesita para su casa.

Consideración1 - voltaje y capacidad de la batería

El voltaje y la capacidad de la batería son consideraciones cruciales para la selección del sistema de respaldo. La capacidad , medida en Ah, indica la cantidad de energía que puede almacenar la batería.

Las opciones de voltaje como 12 V, 24 V, 36 V y 48 V satisfacen diversas necesidades y compatibilidad del sistema . Los voltajes más altos mejoran la eficiencia de la transmisión, pero pueden requerir componentes suplementarios como convertidores o inversores.

Para medir el tamaño del sistema de respaldo de batería en kwh, debe convertir Ah a kilovatios-hora (kWh) de acuerdo con la siguiente fórmula:

 

Consideración2 - Profundidad de descarga

Para un rendimiento óptimo, se recomienda utilizar un tamaño de batería más grande para evitar que el sistema de respaldo de batería se descargue por debajo de la profundidad de descarga (DoD) recomendada. Las descargas más profundas pueden acortar notablemente la vida útil de la batería.

Al tener en cuenta la profundidad de la descarga, ajuste la fórmula para determinar el tamaño del sistema de respaldo de batería de la siguiente manera:

 

Consideración3 - Escalabilidad

Considere si podría necesitar ampliar su sistema de baterías en el futuro. Los sistemas escalables, logrados mediante la conexión paralela de baterías , ofrecen flexibilidad y se adaptan al crecimiento futuro o alteraciones en los requisitos de energía sin requerir una revisión completa de la infraestructura.

 

Consideración4 - Compatibilidad

Asegúrese de que la batería seleccionada sea compatible con su inversor, controlador de carga y otros componentes del sistema haciendo coincidir sus tipos químicos, voltaje y requisitos de corriente de carga . Esto evita problemas de compatibilidad y optimiza el rendimiento, asegurando una transferencia de energía eficiente.

 

Consideración5 - Seguridad de la batería

La seguridad de la batería es vital para evitar peligros como sobrecarga y cortocircuitos. Garantice una comunicación efectiva entre el sistema de gestión de baterías (BMS) y el inversor. Implementar protocolos de seguridad y sistemas de monitoreo para detectar y mitigar riesgos, mejorando la confiabilidad y seguridad del sistema.

Aquí tomamos como ejemplo la batería apilable POW-LIO51400-16S de PowMr . Con un diseño modular, la batería tiene una capacidad de 20kWh, ampliable a 80kWh, un ciclo de vida de 6000 ciclos y una profundidad de descarga del 80%. Viene con un BMS incorporado y es compatible con la mayoría de los inversores del mercado, lo que lo hace ideal como respaldo de batería doméstico. Suponiendo que el requerimiento de energía de respaldo de su hogar sea de 5 kWh, la batería puede durar 4 horas.

 

Paso 3 - seleccione un inversor/cargador inversor

Seleccionar el inversor o cargador inversor adecuado es crucial para garantizar un suministro de energía ininterrumpido a sus electrodomésticos, especialmente durante momentos de cortes de red o cuando se utilizan fuentes de energía renovables como la energía solar. Aquí hay cuatro consideraciones clave a tener en cuenta:

 

Consideración1 - potencia nominal

Comience calculando el consumo total de energía de su hogar para determinar la potencia nominal del inversor necesaria. Es fundamental asegurarse de que el consumo de energía combinado de todos los aparatos no supere la potencia nominal del inversor elegido. Esto evita situaciones de sobrecarga y garantiza un funcionamiento eficiente.

 

Consideración2 - Compatibilidad de voltaje

Además del tipo de química de la batería, es importante verificar las opciones de voltaje de salida de CA (220v/110v) y la compatibilidad del voltaje de entrada de CC (12v/24v/36v/48v) para el inversor. Para configuraciones que incorporan energía solar con respaldo de batería, es recomendable elegir un cargador inversor que incluya un controlador de carga solar MPPT y un cargador de CA integrado. Esto agiliza el sistema y mejora su eficiencia.

 

Consideración3 - Capacidad de aumento

Tenga en cuenta la capacidad de sobretensión del inversor, especialmente si tiene cargas inductivas como refrigeradores. Asegúrese de que el requisito de energía de arranque de dichos aparatos no exceda la capacidad de sobretensión del inversor.

Si sus electrodomésticos exigen una gran potencia de sobretensión, considere invertir en inversores diseñados para cargas pesadas, como el inversor de baja frecuencia PowMr , que ofrece capacidades de sobretensión 3 veces su potencia nominal , lo que garantiza un amplio soporte para sobretensiones de arranque.

 

Error que se debe evitar al construir un sistema de respaldo de batería

Error1 - Elegir la química de la batería incorrecta

Al seleccionar baterías para su sistema de respaldo de bricolaje, es fundamental considerar la química de la batería y la compatibilidad con el cargador. Las diferentes químicas de las baterías, como las de iones de litio, plomo-ácido y níquel-cadmio, ofrecen distintos rendimiento y longevidad.

Es importante tener en cuenta que, si bien las químicas de baterías más avanzadas ofrecen una mayor eficiencia, a menudo tienen un costo mayor. A pesar de la inversión inicial, es fundamental considerar los beneficios a largo plazo. Por ejemplo, mientras que las baterías de plomo ácido pueden necesitar reemplazo frecuente, las baterías LiFePO4 pueden durar hasta una década.

 

Error2 - Equivocar el tamaño adecuado del cable de cableado y los pasos de instalación

Seleccionar el tamaño de cable de cableado incorrecto o secuencias de cableado incorrectas puede comprometer la eficiencia y seguridad del sistema. Consulte los manuales del producto para conocer los tamaños de cable recomendados y siga los procedimientos de instalación adecuados descritos por los fabricantes. Asegúrese de secuencias de conexión correctas entre componentes para evitar problemas como caídas de voltaje o sobrecalentamiento.

 

¿Vale la pena tener baterías de respaldo en el hogar? - Consejos de mejora

Consejo1 - Integrar la energía solar

Mejore la sostenibilidad y rentabilidad de su sistema de respaldo de batería integrando paneles solares. El sistema de energía solar puede complementar la energía de la red, reduciendo la dependencia de la red y reduciendo la factura de electricidad .

 

Consejo2 - Adaptar con la tarifa eléctrica

Maximice el ahorro y la eficiencia alineando el uso de su batería con las estructuras de tarifas eléctricas , como las tarifas por tiempo de uso. Estas tarifas ofrecen tarifas variables según la hora del día, lo que incentiva el uso fuera de las horas pico y el almacenamiento de la batería durante los períodos de baja demanda. Al cargar estratégicamente su batería durante las horas de menor actividad y descargarla durante las horas pico, puede minimizar los costos de electricidad y optimizar los beneficios financieros de su sistema.

 

Conclusión

En conclusión, un sistema de respaldo de batería doméstico ofrece una solución confiable y ecológica para mitigar el impacto de los cortes de energía.

Recomendamos encarecidamente el inversor PowMr de 10 kW con una solución de respaldo de batería de 20 kWh por su rentabilidad en comparación con las opciones prefabricadas, como los generadores solares.

El diseño modular de la batería LiFePO4 de 20 kWh del sistema combina escalabilidad y estética. Combinado con un inversor solar de 10 kW , el UPS garantiza transiciones perfectas con su rápido tiempo de conmutación de 10 ms durante cortes de energía. Además, admite el control inteligente de los tiempos de carga de la batería, optimizando el uso de energía en función de las tarifas eléctricas locales.

En general, esta solución garantiza confiabilidad, asequibilidad y adaptabilidad para las necesidades de energía de respaldo de su hogar.