Las baterías de litio LiFePO4 son la opción preferida para los sistemas de energía solar gracias a su alta densidad energética, larga vida útil, eficiencia, carga rápida, bajo mantenimiento y excelente tolerancia a la temperatura. Estas características las hacen ideales para el almacenamiento de energía eficaz en aplicaciones solares.
En este artículo, explicamos cómo calcular la cantidad de baterías de litio necesarias para un inversor de 5000 vatios revelando la relación entre amperios, voltios y vatios. Analizaremos su compatibilidad con varios electrodomésticos y abordaremos aspectos clave como los requisitos de carga, las fuentes de energía fotovoltaica/generador y el almacenamiento de energía. Además, examinaremos el consumo de energía asociado con estos inversores.
La relación entre amperios, voltios y vatios en un inversor se define mediante la fórmula: vatios (W) = voltios (V) × amperios (A). La potencia (vatios) resulta de multiplicar el voltaje por la corriente. Si reorganiza la fórmula, podrá calcular amperios o voltios según sea necesario.
Paso 1 - Enumerar qué se pueden connectar a un inversor de 5000 vatios
Comience por enumerar todos los dispositivos que piensa utilizar con el inversor y sume sus requisitos de energía. Esto le ayudará a estimar su consumo de energía real, lo cual es crucial para calcular la cantidad de baterías necesarias.
La capacidad de un inversor se mide en vatios (o kilovatios). Un inversor de 5000 W con una potencia nominal de 5 kilovatios se refiere a la potencia continua máxima que el inversor puede suministrar en condiciones óptimas.
Un inversor de 5000 vatios puede hacer funcionar una variedad de electrodomésticos , incluidos muchos aparatos domésticos comunes, como luces, televisores, computadoras y pequeños electrodomésticos de cocina. Si bien el inversor puede proporcionar hasta 5000 vatios de manera continua, la potencia de salida real en un momento dado dependerá de la carga conectada al inversor y de la energía disponible de la fuente de entrada, como paneles solares o baterías. Por eso, recomendamos enumerar todas las cargas que puede hacer funcionar un inversor de 5000 vatios.
Además, tenga en cuenta las cargas inductivas (dispositivos como refrigeradores, aires acondicionados o herramientas eléctricas) que suelen consumir más energía que su potencia nominal. Para una estimación más precisa, es mejor consultar sus requisitos de potencia máxima, tal como se indica en sus hojas de datos.
La potencia pico se refiere a la potencia eléctrica máxima que necesita un aparato o dispositivo al ponerse en marcha. En el caso de las cargas inductivas, la potencia pico suele ser de 3 a 9 veces su potencia nominal, ya que requieren potencia adicional para superar la inercia durante el arranque.
Si los requisitos de potencia máxima de algunas cargas superan la capacidad de potencia máxima del inversor, puede que surjan problemas al utilizarlas simultáneamente. Los inversores solares PowMr, por ejemplo, ofrecen capacidades de sobretensión de hasta el doble de su potencia nominal, mientras que los inversores de baja frecuencia pueden manejar hasta tres veces su potencia nominal. Si se sobrecarga, el inversor se apagará automáticamente, pero puede reiniciarlo fácilmente después.
Paso 2 - Calcular los amperios a través de vatios y voltios
Según la relación entre amperios voltios y vatios [ Amperios (A) = Vatios (W)/Voltios (V) ], la cantidad de corriente que el inversor extrae de la fuente de energía depende de la potencia requerida por el equipo conectado y del voltaje de la fuente de energía.
Los inversores siempre regulan el voltaje de salida para alinearlo con los voltajes específicos de la red, lo que garantiza un suministro estable de electricidad. Por lo tanto, podemos calcular los amperios en función de los vatios obtenidos en el primer paso.
Para ser más sencillo, suponemos que la potencia total de las cargas conectadas al inversor es de 5000 vatios , lo que significa que funciona a plena capacidad de potencia :
¿Cuántos amperios consume un inversor de 5000 W a 120 V?
Introduciendo los números para un sistema de 120 V: Amperios = 5000 W/120 V = 41,67 amperios
A 120 V, un inversor de 5000 W consume aproximadamente 41,67 amperios.
¿Cuántos amperios consume un inversor de 5000 W a 240 V?
Para un sistema de 240 V, el cálculo es: Amperios = 5000 W/240 V = 20,83 amperios
A 240 V, un inversor de 5000 W consume aproximadamente 20,83 amperios.
Tenga en cuenta que el voltaje estándar de la red varía según la región , por lo que es importante ajustar los cálculos en función del voltaje local.
Por ejemplo, si en su ubicación se utilizan 110 V, un inversor de 5000 W consumiría 45,45 amperios. En el caso de una fuente de alimentación trifásica de 208 V , el inversor consumiría aproximadamente 24,04 amperios.
Paso 3 - Determinar qué tamaño de batería de litio es adecuada para un inversor de 5000 vatios
Para determinar el tamaño de batería adecuado para un inversor de 5000 vatios, debe tener en cuenta varios factores clave:
Voltaje de la batería:
El voltaje de su banco de baterías ( 12 V, 24 V, 48 V , etc.) afecta significativamente la cantidad de baterías que necesitará. Los sistemas de mayor voltaje requieren menos baterías para lograr la misma salida de energía.
Capacidad de la batería:
La capacidad Ah de la batería indica cuánta energía puede almacenar la batería. Una mayor capacidad Ah permite que la batería haga funcionar el inversor durante un período más prolongado.
Duración de uso:
El tiempo durante el que planea hacer funcionar el inversor a plena carga es crucial. Por ejemplo, si hace funcionar el inversor a 5000 vatios durante una hora, necesitará más energía que si lo hace a 2000 vatios durante el mismo tiempo.
Profundidad de descarga:
Tenga en cuenta la profundidad de descarga (DoD) de las baterías de litio, ya que la mayoría de las baterías LiFePO4 pueden descargar de forma segura hasta el 80 % de su capacidad sin dañar la batería. Esta es una ventaja importante de las baterías de litio en comparación con las baterías de plomo-ácido tradicionales, que normalmente solo permiten una descarga del 50 %.
Paso 4 - Calcular cuántas baterías necesitas para un inversor de 5000w
Un inversor de 5000 W se utiliza normalmente para alimentar dispositivos de alta demanda en el hogar, por lo que suele estar diseñado para funcionar a 48 V para gestionar la carga de manera eficiente.
No entraremos en detalles sobre cómo estimar el consumo en función del tiempo de uso del inversor, ya que eso lo hemos abordado en otro artículo .
En esta sección, calcularemos la cantidad de baterías de litio necesarias para un inversor de 5000 W, suponiendo una hora de funcionamiento a plena capacidad. Utilizaremos como ejemplos las baterías de litio de 48 V, 100 Ah y 200 Ah de PowMr:
- Batería de litio de 100 Ah 48 V : Corriente máxima de descarga continua de 100 A.
- Batería de litio de 200 Ah 48 V : Corriente máxima de descarga continua de 150 A.
Para prolongar la vida útil de la batería, no se recomienda utilizarla con la corriente de descarga máxima de forma continua. Por ello, fijamos la corriente de descarga en 20 amperios .
Número de baterías de litio para alimentar un inversor de 110 V y 5 kW
Un inversor de 5000 W y 110 V que funciona a plena carga consume aproximadamente 45,45 amperios (según los cálculos del paso 2). Para averiguar cuántas baterías se necesitan, podemos utilizar la siguiente fórmula:
Número de baterías = Amperios requeridos / Corriente de descarga de la batería
Dado que la corriente de descarga de la batería es 20 A:
Número de baterías = 45,45 amperios / 20 amperios ≈ 2,27 baterías
Como no es posible utilizar baterías parciales, se necesitarían al menos 3 baterías de 48 V cada una para alimentar un inversor de 5000 W que funcione a 110 V.
Número de baterías de litio para alimentar un inversor de 5 kW y 240 V
Para un sistema de 240 V, el inversor consume 20,83 amperios. Utilizando la misma fórmula, con una corriente de descarga de 20 A:
Número de baterías = 20,83 amperios / 20 amperios ≈ 1,04 baterías
Esto significa que necesitaría 2 baterías para alimentar de forma segura un inversor de 5000 W que funcione a 240 V.
Pregunta frecuente - ¿Una batería de 12 V funcionará con un inversor de 5000 W?
No sería práctico hacer funcionar un inversor de 5000 W con una batería de 12 V, ya que se necesitaría una corriente extremadamente alta. Por ejemplo, un inversor de 12 V consumiría:
Amperios = 5000 W / 12 V = 416,67 amperios
Este nivel de corriente agotaría rápidamente una batería de 12 V y podría causar daños. Para inversores más grandes, como los sistemas de 5000 W, los bancos de baterías de mayor voltaje, como los de 24 V o 48 V, son mucho más eficientes y manejables.
También puedes comprar varias baterías de 12 V y ajustar su conexión para lograr el voltaje deseado. Por ejemplo, si conectas dos baterías de 12 V en serie obtendrás 24 V , y si conectas cuatro baterías de 12 V obtendrás 48 V. Te recomendamos leer nuestra guía sobre conexiones de baterías en serie y en paralelo .
