El texto explica consideraciones importantes sobre sistemas de energía solar. Destaca que el diseño debe prepararse para días nublados, equilibrando paneles solares y baterías. Presenta tres tipos de baterías: AGM y GEL (más económicas, duran 3-5 años con 500-800 ciclos) y LiFePO4 (más caras pero duran 8-10 años con 3000 ciclos).
Otros detalles a tener en cuenta.
Aquí vienen otros detalles, y es el clima, sobre todo la cantidad de rayos de sol. Si vivimos en una zona con alta radiación solar, podemos esperar días soleados durante gran parte del año. Esto difiere de ciudades como Lima, donde el clima costero y la contaminación atmosférica generan cielos nublados con mayor frecuencia.
Por otro lado, si vivimos en una zona tropical con excelente radiación solar, debemos usar esta ventaja a nuestro favor. El cálculo debe hacerse considerando el peor escenario: los días nublados. Por ejemplo, si sabemos que necesitamos X energía para operar un motor en días soleados, debemos instalar suficientes paneles y baterías para mantener ese mismo rendimiento cuando la radiación solar disminuya. Esto significa agregar capacidad extra de almacenamiento y generación.
Batería con tecnología LiFePO4 (fosfato de hierro y litio). Imagen por Irvis Murillo.
Por eso es importante tener balanceado nuestro sistema solar entre la cantidad de paneles solares y la cantidad de baterías que tengamos. Esto es importante debido a que si existen días nublados, tendremos más paneles solares para generar más energía y más baterías para aprovechar o acumular la poca o mucha energía que estamos generando.
Tipos de baterías y su funcionamiento.
Las baterías son componentes esenciales en sistemas solares porque permiten almacenar la energía solar generada durante el día para usarla cuando el sol no está disponible: noches, madrugadas o días muy nublados. Si bien existen sistemas solares sin baterías (conectados directamente a la red eléctrica), contar con almacenamiento es fundamental en estos casos:
- Vives en zona rural sin acceso a la red eléctrica.
- Deseas independencia total del suministro eléctrico.
- Buscas respaldo ante cortes frecuentes de luz.
- Quieres maximizar el autoconsumo de tu energía solar.
Actualmente existen varios tipos de baterías, pero en este artículo te voy a recomendar al menos 3 tipos:
- Baterías de AGM
- Baterías de GEL
- Baterías de litio o LiFePO4
Características de cada tipo.
Cada una tiene el mismo funcionamiento, pero distintos componentes que las hacen funcionar diferente. Por ejemplo, las baterías de GEL o AGM, por lo general, son más accesibles o baratas de comprar que las baterías de litio o LiFePO4. Estas últimas poseen mayor rendimiento y ciclos, y son baterías que duran muchos años más, independientemente de si terminan descargándose todos los días.
La última batería que adquirí fue de tecnología LiFePO4, con una vida útil especificada de 3000 ciclos. Esto significa que, incluso descargándola completamente todos los días, durará aproximadamente 8 a 10 años. Este cálculo será exacto, siempre y cuando cuidemos la batería.
Las baterías de AGM y GEL, por su parte, ofrecen entre 500 y 800 ciclos de vida. Con uso intensivo y descargas profundas frecuentes, su durabilidad se reduce a 3-5 años. Es importante recordar que, para maximizar su vida útil, se recomienda no descargarlas más del 50% de su capacidad.
Obviamente las baterías de litio o de LiFePO4, que tienen mayor densidad energética y ciclos, son caras de comprar, pero compensan en los años y difícilmente se dañan fácilmente. Por otro lado, las baterías AGM y GEL son más accesibles económicamente al ser tecnologías consolidadas y ampliamente disponibles en el mercado. Esto no las hace inferiores, sino una alternativa práctica para presupuestos moderados o sistemas de menor demanda.
Las nuevas tecnologías como la de LiFePO4, al ser nuevas y mejores, suelen costar más por ahora, pero creemos que en una década serán más baratas.
Capacidad y voltaje.
La capacidad de cada batería se especifica en amperios-hora (Ah), una medida que indica cuánta carga eléctrica puede almacenar. Para determinar la energía total disponible, se debe considerar también el voltaje. Las baterías se ofrecen en múltiples capacidades que van desde 10 Ah para aplicaciones pequeñas hasta 600 Ah o más para sistemas industriales. A mayor capacidad, mayor autonomía energética para tu sistema.
También cada batería posee un voltaje estándar para al menos los modelos más comerciales, que están entre los 12 V – 24 V como valores estándares. Y luego, si deseamos aumentar su voltaje usando varias baterías, entonces allí se aplican las famosas conexiones en serie o paralelo.
Supongamos que deseamos tener un sistema solar grande para mover una bomba eléctrica de agua de 4 pulgadas, la cual consume 4000 Wh. Entonces, tener un conjunto de baterías conectadas en serie o paralelo será la forma ideal de llegar a ese voltaje deseado para tener más energía. Mientras más grande sea el sistema solar, más grande será el conjunto de baterías y el voltaje requerido para transformar electricidad de DC a AC.
Suena un poco técnico el texto, pero en la práctica podremos comprender mejor la teoría.