Cuantas baterias para mi sistema solar - PowMr

Calcular la cantidad de baterías necesarias para su sistema solar es esencial para el almacenamiento de energía. Los paneles solares generan electricidad solo durante el día, y necesita baterías para almacenarla y usarla durante la noche o cuando está nublado. Garantiza la eficiencia del sistema, la sostenibilidad, la rentabilidad y satisface sus necesidades energéticas.

Pero no hay una respuesta directa a la pregunta "¿cuántas baterías solares necesito para el sistema solar?" Lea este artículo para conocer los factores que afectan la cantidad de baterías y cómo calcular la cantidad de baterías que necesita según sus necesidades.

Cuántas baterías necesita tu sistema solar - 4 Factores

La cantidad de baterías necesarias para un sistema solar depende de varios factores , como la capacidad de los paneles solares, el consumo de energía diario, la cantidad de días de autonomía deseada y el tipo y la capacidad de las baterías.

Tipos de batería y capacidad

La elección del tipo y la capacidad de la batería afecta significativamente el tamaño de un sistema de batería solar. Las diferentes químicas de las baterías , como las baterías de plomo-ácido, de iones de litio o de flujo, tienen características variables que afectan su rendimiento, vida útil y costo.

De manera similar, la capacidad de la batería, medida en amperios-hora (Ah) o kilovatios-hora (kWh), determina cuánta energía puede almacenar y descargar.

En este artículo, utilizaremos una batería LiFePO4 de 200 Ah y 48 V con una profundidad de descarga del 50 % como medida cuantitativa para calcular la cantidad de baterías necesarias. Entonces, la cantidad de energía almacenada en una batería LiFePO4 de 200 Ah y 48 V (al 50 % DoD) es de 9,6 kWh y hay 4,8 kWh disponibles para la operación de carga.

• Energía almacenada en una sola batería = Voltaje x Capacidad = 48V x 200Ah = 9,6 kWh

Una comprensión profunda de los tipos y capacidades de las baterías solares es la etapa para diseñar un sistema de celdas solares óptimo que satisfaga las necesidades energéticas y el presupuesto del usuario.

Tamaño de sus matrices de paneles solares

El tamaño de una matriz de paneles solares afecta directamente la cantidad de electricidad generada , lo que a su vez afecta la cantidad de baterías necesarias para almacenar esa energía.

Los conjuntos de paneles solares más grandes generan más electricidad y, por lo tanto, requieren más baterías para almacenar el exceso de energía producido.

¿Cuántas baterías para el sistema solar de 2kw?

Para calcular la cantidad de baterías necesarias para almacenar la electricidad generada por un panel solar de 2kW, ahora todavía tenemos que calcular la energía diaria generada por el panel solar de 2kW.

Asumiendo que el panel solar genera 8 horas de electricidad por día (típico para un día soleado), la energía total generada por día sería:

• 2kW x 8 horas = 16 kWh

Se sabe que una batería LiFePO4 de 200Ah 48V puede almacenar 9.6kwh de electricidad, si toda la electricidad se almacena directamente en la batería , entonces la cantidad de electricidad requerida es:

• Número de baterías = (16 kWh) / (9,6 kWh) = 1,67 baterías

Como no puede tener una fracción de una batería, deberá redondear al número entero más cercano. Por lo tanto, necesitaría dos baterías LiFePO4 de 200Ah y 48V para almacenar toda la electricidad generada por el panel solar de 2kw por día.

De la misma manera, podemos calcular el número de baterías LiFePO4 de 200ah 48v necesarias para sistemas de paneles solares de diferentes tamaños:

Sistema de paneles solares	Energía total generada en 8 horas	Número de baterías necesarias
100W	0.8kWh	1 (0.0833)
200W	1,6kWh	1 (0,167)
1000W	8kWh	1 (0,667)
10kW	80kWh	9 (8.333)
15kW	120kWh	13 (12.500)
20kW	160kWh	17 (16.667)

Sin embargo, para la mayoría de los sistemas de energía solar residencial, la electricidad generada por los paneles solares no se almacena simplemente en las baterías, sino que se utiliza para alimentar la carga y almacenar cualquier excedente en las baterías .

Este es un enfoque inteligente porque reduce la cantidad de baterías necesarias y reduce el impacto en la vida útil de la batería del fenómeno de autodescarga que existe en la batería misma, donde la batería consume energía por sí misma, incluso cuando no está conectada a la carga.

En este caso, hay dos factores más que deben tenerse en cuenta a la hora de estimar el número de baterías necesarias.

Consumo diario de energía de las cargas conectadas

El consumo de energía de las cargas determinará el tamaño del sistema de paneles solares requerido para satisfacer las demandas de energía, lo que a su vez determinará la cantidad y el tamaño de las baterías necesarias para almacenar energía para su uso durante los períodos en que los paneles solares no producen energía.

Para determinar la cantidad de baterías requeridas, debe calcular el consumo total de energía de su hogar o sistema por día en 2 pasos :

• Determinar la potencia nominal de la carga.
  Esto se puede encontrar en la etiqueta del dispositivo o en su documentación. Por lo general, se expresa en vatios (W) o kilovatios (kW).

• Calcular la energía consumida por día
  Multiplique la potencia nominal de la carga (en kW) por la cantidad de horas que se espera que funcione por día. Por ejemplo, si una carga con una potencia nominal de 1 kW funciona durante 8 horas al día, consumirá 8 kWh (kilovatios-hora) al día.

El número de baterías se calcula sumando el consumo de energía de todas las cargas y dividiendo la diferencia entre la generación de energía diaria total del sistema solar menos el consumo de energía diario total de las cargas por la capacidad de las baterías.

Un sistema de paneles solares de 10kw funciona durante 8 horas al día, por lo que su producción de energía total es de 80kwh . Asumiendo que la carga consume 20kwh por día, la cantidad de baterías LiFePO4 de 200ah 48v requeridas se puede calcular siguiendo la fórmula:

• Cantidad de energía que se almacenará en la batería = 80 kWh (producción de energía) - 20 kWh (consumo de carga) = 60 kWh

Se sabe que una batería LiFePO4 de 200Ah 48V puede almacenar 9.6kwh de electricidad, por lo que se puede concluir que:

• Número de baterías requeridas = Cantidad de energía que se almacenará en la batería / Energía almacenada en una batería =
  60 kWh / 9,6 kWh por batería = 6,25 baterías

Como no podemos tener una fracción de una batería, necesitamos redondear la cantidad de baterías requeridas al número entero más cercano.

Por lo tanto, para un sistema solar de 10kw , la cantidad de baterías LiFePO4 de 200Ah y 48V requeridas es de 7 .

Tiempo de uso de la energía de la batería

Sin embargo, si planea usar la energía de la batería durante varios días seguidos (por ejemplo, durante un corte de energía), necesitará un sistema de batería más grande para asegurarse de tener suficiente energía para alimentar su hogar.

En este caso, lo mejor es estimar por la cantidad total de energía consumida por la carga y la fórmula para calcular la cantidad de baterías necesarias sería:

• Número de baterías = Consumo de energía diario x Días de autonomía / (Capacidad de la batería x DoD)

Por ejemplo, si su consumo de energía diario es de 5kWh y desea un sistema que pueda funcionar durante 3 días sin recargar , con un LiFePO4 de 200 Ah y 48 V al 50 % de DoD, la cantidad de baterías necesarias sería:

• Número de baterías = (5kWh x 3) / 4,8kWh = 3,125

Por lo tanto, necesitaría 4 baterías LiFePO4 de 200 Ah y 48 V para el sistema de paneles solares.

Conclusión

Lamentablemente, determinar la cantidad de baterías solares necesarias no suele ser una tarea sencilla. En primer lugar, el número final de baterías necesarias puede variar mucho según el objetivo específico del sistema de almacenamiento solar.

para la resiliencia

Si solo desea utilizar el almacenamiento de energía solar para prepararse para cortes de energía , la capacidad de la batería y el consumo de energía de carga son las principales consideraciones para la cantidad de baterías.

También hay un caso especial en el que vive en un área donde no hay suficiente luz solar , más tiempo lluvioso o cortes de energía frecuentes, también hay que considerar la cantidad de días de suministro de energía de la batería.

para ahorrar dinero

Si simplemente desea reducir su dependencia de la energía de la red pública y ahorrar en los gastos generales de electricidad , debe tener en cuenta la capacidad de las baterías, el tamaño de los paneles solares y el consumo de energía de la carga.

Es importante tener en cuenta que el tamaño de la batería también dependerá de otros factores , como la ubicación del sistema de paneles solares, la eficiencia de los paneles y las condiciones climáticas esperadas. Por lo tanto, se recomienda consultar con un instalador o ingeniero solar profesional para determinar el tamaño óptimo del sistema de paneles solares y el banco de baterías según sus necesidades energéticas específicas y su ubicación.