En un mundo donde los cortes de energía pueden interrumpir la vida diaria, tener un sistema de respaldo confiable para su hogar es esencial. Los generadores de combustibles fósiles tradicionales pueden proporcionar un alivio temporal, pero vienen con desventajas como la contaminación acústica, las emisiones y los costos de combustible continuos. Afortunadamente, hay una solución más ecológica y sostenible: un sistema de respaldo de batería DIY.
Este blog profundiza en las complejidades de construir tu propio sistema de respaldo de batería para el hogar. Desde seleccionar componentes adecuados hasta ofrecer consejos sobre evitar errores y mejorar el valor del sistema, te guiaremos en cada paso. Únete a nosotros mientras exploramos cómo establecer una solución de energía robusta y ecológica, asegurando la seguridad y comodidad de tu familia durante los cortes de energía.
Para construir un sistema de respaldo de batería, necesitarás componentes esenciales como una batería, inversor, cargador de batería, cables de conexión y electrodomésticos compatibles. La selección de cada componente, su tipo y tamaño depende de tus requisitos específicos y de las especificaciones de los electrodomésticos que pretendes alimentar.
A continuación, proporcionaremos una visión general del enfoque general para diseñar un sistema de respaldo de batería para el hogar y las consideraciones clave involucradas.
Paso 1 - Determina tu consumo de energía
Antes de profundizar en los detalles de cada componente, es imperativo evaluar con precisión tu consumo de energía.
Consideración1 - Estimar Duración
Considere la duración típica de los cortes de energía en su región para determinar cuánto tiempo debe sostener su respaldo de batería en su hogar.
Consideración2 - Evaluar la Cobertura del Hogar
Determine si desea un sistema de respaldo de batería para toda la casa o si tiene la intención de alimentar cargas críticas específicas durante una emergencia. Si el corte de energía es breve, es posible que solo necesite calcular los dispositivos esenciales que requieren un suministro de energía ininterrumpido.
Sin embargo, para cortes de energía más prolongados o cuando hay múltiples dispositivos que alimentar, la capacidad de batería y la potencia del inversor requeridas deberán ser mayores.
Consideración3 - Lista de Calificaciones de Potencia de Electrodomésticos
Así que, haz una lista completa de la potencia de arranque y la potencia nominal de los electrodomésticos que deseas alimentar durante los cortes de energía.
Potencia nominal es el consumo continuo de energía de los electrodomésticos en condiciones estándar, esencial para evaluar los requisitos de potencia en general.
Poder de arranque/surge refleja el aumento inicial de energía que los electrodomésticos requieren para comenzar, crucial para prevenir sobrecargas, especialmente con cargas inductivas como motores.
Ambas métricas son fundamentales para dimensionar un sistema de respaldo de batería de manera efectiva para una continuidad de energía sin interrupciones. Aquí hay un desglose de los vatios nominales (en funcionamiento) y los vatios de arranque para los electrodomésticos comunes durante cortes de energía.
| Aparato | Watts (en funcionamiento) nominales | Vatios de arranque |
|---|---|---|
| Refrigerador/Freezer | 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 multiplícalos por el tiempo de respaldo de batería deseado, como se muestra en la fórmula a continuación.
Requerimiento Total de Energía de Respaldo = (Suma de Potencias Nominales) × Tiempo de Respaldo
Esto te dará la energía total requerida para mantener suministro de energía ininterrumpido a todos los electrodomésticos listados durante un corte de energía.
Paso 2 - Elige una batería
Después del cálculo del consumo total de energía de respaldo, puedes averiguar qué tan grande debe ser una batería de respaldo para tu casa.
Consideración1 - Voltaje y Capacidad de la Batería
La tensión 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 la batería puede almacenar.
Las opciones de voltaje como 12V, 24V, 36V y 48V satisfacen diversas necesidades y compatibilidad del sistema. Voltajes más altos mejoran la eficiencia de transmisión, pero pueden requerir componentes suplementarios como convertidores o inversores.
Para medir el tamaño del sistema de respaldo de batería en kwh, necesitas convertir Ah a kilovatios-hora (kWh) de acuerdo con la fórmula a continuación:
kWh = Capacidad de la Batería(Ah) × Voltaje de la Batería(V) / 1000
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 su profundidad de descarga (DoD) recomendada. Descargas más profundas pueden acortar notablemente la vida útil de la batería.
Al tener en cuenta la profundidad de descarga, ajuste la fórmula para determinar el tamaño del sistema de respaldo de batería de la siguiente manera:
kWh = (Capacidad de la Batería (Ah) × Voltaje de la Batería (V)) / (Profundidad de Descarga (%) × 1000)
Consideración3 - Escalabilidad
Considera si podrías necesitar expandir tu sistema de baterías en el futuro. Los sistemas escalables, logrados a través de la conexión en paralelo de baterías, ofrecen flexibilidad, acomodando el 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, coincidiendo con sus tipos de química, voltaje y requisitos de corriente de carga. Esto previene 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 prevenir peligros como la sobrecarga y los cortocircuitos. Asegure una comunicación efectiva entre el sistema de gestión de baterías (BMS) y el inversor. Implemente protocolos de seguridad y sistemas de monitoreo para detectar y mitigar riesgos, mejorando la fiabilidad y seguridad del sistema.
Aquí tomamos PowMr's POW-LIO51400-16S batería apilable como ejemplo. 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 integrado y es compatible con la mayoría de los inversores en el mercado, lo que la hace ideal para respaldo de batería en el hogar. Suponiendo que su requerimiento de energía de respaldo en el hogar es de 5kWh, la batería puede sostenerse durante 4 horas.
Paso 3 - Seleccionar un inversor/cargador de inversor
Seleccionar el inversor o cargador de inversor adecuado es crucial para garantizar un suministro de energía ininterrumpido a sus electrodomésticos, especialmente durante cortes de energía de la red o al utilizar fuentes de energía renovable como la energía solar. Aquí hay cuatro consideraciones clave a tener en cuenta:
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Consideración1 - Calificación de Potencia
Comience calculando el consumo total de energía de su hogar para determinar la potencia nominal del inversor necesaria. Es esencial asegurarse de que la potencia combinada de todos los electrodomésticos no supere la potencia nominal del inversor elegido. Esto previene situaciones de sobrecarga y asegura un funcionamiento eficiente.
Consideración2 - Compatibilidad de Voltaje
Aparte 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 simplifica el sistema y mejora su eficiencia.
Consideración3 - Capacidad de Sobrecarga
Tenga en cuenta la capacidad de sobrecarga del inversor, especialmente si tiene cargas inductivas como refrigeradores. Asegúrese de que el requerimiento de potencia de arranque de tales electrodomésticos no exceda la capacidad de sobrecarga del inversor.
Si sus electrodomésticos requieren una alta potencia de arranque, considere invertir en inversores diseñados para cargas pesadas, como el PowMr, que ofrece capacidades de arranque 3 veces su potencia nominal, asegurando un amplio soporte para los picos de arranque.
Errores a evitar al construir un sistema de respaldo de batería
Error1 - Elegir la química de batería incorrecta
Al seleccionar baterías para su sistema de respaldo de bricolaje, es crucial considerar la química de la batería y la compatibilidad con el cargador. Diferentes químicas de baterías, como litio-ion, plomo-ácido y níquel-cadmio, ofrecen un rendimiento y una longevidad variables.
Es importante señalar que, aunque las químicas de baterías más avanzadas ofrecen una mayor eficiencia, a menudo vienen con un costo más alto. A pesar de la inversión inicial, considerar los beneficios a largo plazo es crucial. Por ejemplo, mientras que las baterías de plomo-ácido pueden necesitar reemplazos frecuentes, las baterías de LiFePO4 pueden durar hasta una década.
Error2 - Negligencia en el Tamaño Adecuado del Cable de Cableado y Pasos de Instalación
Seleccionar el tamaño de cable incorrecto o secuencias de cableado incorrectas puede comprometer la eficiencia y la seguridad del sistema. Consulte los manuales del producto para conocer los tamaños de cable recomendados y siga los procedimientos de instalación adecuados indicados por los fabricantes. Asegúrese de seguir las secuencias de conexión correctas entre los componentes para evitar problemas como caídas de voltaje o sobrecalentamiento.
¿Valen la pena las baterías de respaldo para el hogar? - Consejos de mejora
Consejo 1 - Integrar la energía solar
Mejore la sostenibilidad y la rentabilidad de su sistema de respaldo de batería integrando paneles solares. Sistema de energía solar puede complementar la energía de la red, reduciendo la dependencia de la red y bajando la factura de electricidad.
Consejo 2 - Alinear con la Tarifa de Electricidad
Maximiza ahorros y eficiencia al alinear el uso de tu batería con las estructuras de tarifas eléctricas, como las tarifas de tiempo de uso. Estas tarifas ofrecen tasas variables según la hora del día, incentivando el uso en horas valle y el almacenamiento de batería durante períodos de baja demanda. Al cargar estratégicamente tu batería durante las horas valle y descargarla durante las horas pico, puedes minimizar los costos de electricidad y optimizar los beneficios financieros de tu sistema.
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Conclusión
En conclusión, un sistema de respaldo de batería para el hogar ofrece una solución confiable y ecológica para mitigar el impacto de los cortes de energía.
Recomendamos encarecidamente el PowMr inversor de 10kW con una solución de respaldo de batería de 20kWh por su rentabilidad en comparación con opciones prehechas como generadores solares.
La batería LiFePO4 de 20kWh de diseño modular en el sistema combina escalabilidad y estética. Emparejada con un inversor solar de 10kW, el UPS asegura transiciones sin problemas con su rápido tiempo de conmutación de 10ms durante cortes de energía. Además, soporta el control inteligente de los tiempos de carga de la batería, optimizando el uso de energía según las tarifas eléctricas locales.
En general, esta solución garantiza fiabilidad, asequibilidad y adaptabilidad para sus necesidades de energía de respaldo en el hogar.
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