En el artículo de hoy vamos a explicarte todo lo que necesitas saber sobre baterías solares y cómo almacenar la energía de los paneles solares.
El uso de estas baterías para instalaciones fotovoltaicas te permitirá ahorrar dinero en la factura de la luz, ya que podrás guardar la energía producida por tus placas fotovoltaicas cuando no la estés utilizando.
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¿Qué son las baterías solares?
Antes de adentrarnos en los tipos de baterías para placas solares y los distintos usos que pueden tener, veamos algún concepto básico.
Los acumuladores solares son dispositivos que se encargan de almacenar la energía recogida por los paneles fotovoltaicos mediante el uso de procedimientos electroquímicos. Después, modifican estos procesos para generar energía eléctrica para abastecer nuestro hogar.
En función de la clase de batería solar que utilicemos, tendremos más o menos tiempo de vida útil, ya que algunas son más duraderas y eficientes que otras.
¿Cómo funcionan las baterías solares?
Las baterías solares pueden funcionar de distinta forma en función de la composición de la misma, ya que no es igual una batería solar de litio que una batería solar AGM.
Básicamente, una batería solar es un acumulador de energía que necesita previamente un aporte de electricidad para poder cargarse y poder proporcionar energía eléctrica a posteriori.
Las baterías solares son generadores eléctricos secundarios, que tras haber sido activadas o cargadas pueden producir energía mediante reacciones redox.
Las reacciones redox son procesos químicos en los que dos componentes interaccionan entre sí perdiendo o ganando electrones.
Esta pérdida o ganancia de electrones es la que genera la electricidad que podremos usar para alimentar nuestras luces, equipos eléctricos, electrónicos, etc.
Parámetros que influyen en las baterías solares
Existen una serie de factores que determinarán la eficiencia energética y la durabilidad de nuestra batería solar.
Por ello, debemos tener en cuenta factores como:
- voltaje
- corriente
- resistencia
- rendimiento
- capacidad de carga y descarga (ciclos)
- capacidad eléctrica
- energía
Los acumuladores solares están limitados a un número de usos o descargas, y este factor es muy importante, ya que cuantas más veces se utilicen, antes se descargarán y dejarán de servir.
Por lo tanto, es fundamental elegir las baterías solares de mayor calidad para nuestro proyecto fotovoltaico, ya que cuanto mejor sean, más rentable será nuestra instalación solar.
Tipos de baterías solares
Las baterías solares se pueden clasificar en función de su composición o tecnología.
▶ Baterías solares AGM
Se denominan así por las siglas en inglés de material separador de vidrio absorbente (absorbent glass material).
También pueden llamarse baterías VRLA y se utilizan sobre todo, en instalaciones fotovoltaicas pequeñas en las que se requieren baterías solares con una elevada intensidad de descarga.
Estas baterías AGM están compuestas por plomo ácido en un contenedor sellado que no requiere ningún mantenimiento y que puede instalarse en lugares cerrados, ya que no emite vapores contaminantes.
El electrolito líquido se encuentra impregnando un material similar a una membrana húmeda que está en contacto directo con las placas de plomo, pero no hay líquido suelto en el interior.
Estas baterías AGM son muy empleadas en autocaravanas y furgonetas camper.
No necesita mantenimiento.
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▶ Baterías solares de gel
En estas baterías solares el electrolito está gelificado y se encuentra en un contenedor sellado.
Estas baterías de gel son muy populares debido a sus ciclos de descarga profundos, a que no necesitan mantenimiento y a que pueden instalarse en lugares cerrados porque no emiten gases nocivos.
Son más eficientes que las AGM y pueden realizar muchos ciclos de vida con descargas profundas, por lo que son más rentables gracias a su gran durabilidad.
Una batería monoblock de gel de unos 300Ah puede llegar a realizar unos 1200 ciclos a una descarga del 60%.
Una batería de AGM con 300Ah puede realizar unos 500 ciclos y una de plomo abierto sólo unos 300.
Son muy frecuentes en embarcaciones, autocaravanas, campers e instalaciones aisladas de la red eléctrica.
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▶ Baterías solares de litio
Estos acumuladores solares están compuestas por electrolitos de litio, concretamente, ion de litio, o bien, fosfato de hierro y litio.
Son las mejores baterías para instalaciones solares aislada de red debido a su gran capacidad de carga y durabilidad.
Además, la batería solar de litio no requiere mantenimiento, son más ligeras, son más seguras, tienen menor pérdida de conversión y tienen una vida útil mucho más larga.
La media del Nº de ciclos de descarga es aproximadamente 7000 y la profundidad de la descarga puede llegar hasta el 80-90%.
La desventaja de las baterías de litio frente a las baterías estacionarias es que las primeras presentan picos de arranque inferiores, lo que puede llegar a limitar la potencia demandada en algunas instalaciones.
Por ejemplo, en el caso de necesitar arrancar una bomba de agua de 1000W puede requerir durante los primeros segundos un pico de potencia de 2500W, y no podríamos hacerlo con una sola batería de litio.
En esta situación habría que unir varias baterías de litio en paralelo para poder cubrir la demanda de arranque.
Sin embargo, una batería estacionaria podría soportar una punta de arranque de 3000W-5000W, dependiendo siempre de la capacidad que tenga el acumulador solar.
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▶ Baterías monoblock
Son baterías que se utilizan para instalaciones de muy baja potencia y están compuestas por una disolución de plomo que pueden presentarse en formato plomo ácido abierto , AGM o gel.
Estos acumuladores de energía no deben descargarse en exceso, ya que reducen su vida útil drásticamente.
Son baterías de 12V y también se les llama baterías monobloque. En el caso de necesitar 24V ó 48V tendremos que conectarlas en serie, uniéndolas con el cable conector del borne positivo de una al borne negativo de otra.
Este tipo de baterías solares monoblock de plomo ácido abierto se diferencia de las baterías de coche o camión en que las solares tienen menos placas de plomo pero son más gruesas y aumentan la duración y reducen el punto de arranque.
Estas baterías sólo se recomiendan en instalaciones en las que se requiere muy poca potencia y no se realizan descargan profundas.
Necesitan mantenimiento periódico cada 6 meses, deben ser rellenadas con agua destilada y tienen una duración de unos 3 años.
Las baterías de plomo abierto no deben rellenarse con ácido, ya que éste es más denso y se queda en el fondo.
Nunca hay que dejar que las placas de plomo estén expuestas, siempre deben estar sumergidas en la disolución, por eso hay que añadir agua destilada.
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▶ Baterías estacionarias
Una batería estacionaria es un acumulador solar en el que se utilizan placas tubulares de plomo, en lugar de placas planas, que es la tecnología que usan el resto de baterías.
Estas baterías solares suelen presentarse en formato de 2V para facilitar su instalación y transporte. Para conseguir 12V tan sólo tendremos que unir 6 baterías de 2V en serie.
Pueden realizar unos 3000 ciclos de vida. Funcionan muy bien para instalaciones fotovoltaicas con amperajes de 500-700Ah.
Son fabricadas con una disolución de plomo ácido abierto que se encuentra distribuido en varios compartimentos o vasos independientes, AGM o gel.
Para instalaciones solares con necesidad de más amperajes es preferible usar baterías estacionarias de 2V, tanto de plomo ácido abierto como de gel.
También hay algunas baterías estacionarias de 6V de plomo ácido abierto, como las de la marca Ultracell o Trojan, permitiendo un mayor ahorro en los materiales del envase.
Una batería estacionaria de plomo requiere un mantenimiento periódico y debe ser rellenada con agua destilada para mantener sus niveles en las condiciones deseadas para que sean eficientes.
Gracias a la unión de varias baterías estacionarias con gran amperaje (500Ah, 800Ah, etc.) podemos conseguir corrientes altas.
Éstas permiten abastecer instalaciones solares con gran demanda de potencia como vivienda permanente, negocios o industrias.
Una batería estacionaria puede realizar 2500-300 ciclos de vida, mientras que una de gel de la misma capacidad sólo puede realizar unos 1200.
Aunque la inversión inicial sea mayor, a largo plazo son más rentables, porque son mucho más duraderas, permiten grandes descargas, y en el cómputo final, el ciclo de vida es más barato.
Se usan en instalaciones solares fotovoltaicas que precisan de potencias altas, como viviendas aisladas de uso habitual e industrias.
Merecen la pena en casas con grandes consumos de uso permanente y en el sector industrial, en el que se requieren grandes potencias para abastecer maquinaria de gran demanda energética.
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Estas acumuladores fotovoltaicos pueden ser de electrolito líquido o de electrolito absorbido y podemos distinguir 3 tipos de baterías estacionarias de plomo:
▶ Baterías Estacionarias OPzS
Estas baterías necesitan ser rellenadas con ácido sulfúrico para mantener los niveles adecuados y funcionar correctamente.
Suelen presentarse en envase transparente que permite ver los niveles. Necesitan un mantenimiento anual para rellenar el líquido evaporado. Suelen realizar una media de 1500 ciclos con descargas del 60%, o de 2500 ciclos con descargas del 40%.
▶ Baterías Estacionarias OpzV
Estas baterías solares no necesitan ningún tipo de mantenimiento y se encuentran en formato sellado. También se conocen como baterías de electrolito absorbido o VRLA.
Pueden colocarse tanto en vertical como en horizontal, siendo muy adecuadas para barcos o caravanas con espacios reducidos.
▶ Baterías Estacionarias TOPzS ( UOpzS)
Necesitan también un mantenimiento periódico en el que se rellenen sus niveles con ácido sulfúrico. Suelen presentarse en envase transparente para ver los niveles de líquido, y son más económicas que las OpzS.
Los acumuladores de energía también se pueden clasificar según su voltaje:
▶ Batería solar 12V
Están indicadas para consumos mensuales inferiores a 100 kWh y potencias de 1 kW.
▶ Batería solar 24V
Indicada para consumos que oscilan entre los 100 y los 150 kWh y con potencias de entre 1 y 5 kW.
▶ Batería solar 48v
Indicadas para consumos por encima de los 150 kWh mensuales y con potencias superiores a los 5 kW.
¿Qué batería solar debo comprar?
A la hora de elegir una batería solar para tu instalación fotovoltaica son muchos los factores que debes tener en cuenta.
- ¿Qué tipo de uso le vas a dar? : las necesidades dependen de si es una batería para una vivienda habitual aislada de red eléctrica o una batería solar para una furgoneta camper de uso esporádico, por ejemplo.
- ¿Dónde se van a colocar las baterías solares? Hay baterías que no se pueden instalar en lugares cerrados debido a la emisión de gases tóxicos para la salud.
- Capacidad de almacenamiento : los ciclos de vida que tienen, la descarga y la velocidad de carga .
- Presupuesto para invertir : en muchos casos será un factor determinante. Lo aconsejable es que inviertas gran parte de tu dinero en comprar baterías solares de calidad, con gran capacidad de carga y una larga vida útil. De este modo, conseguirás que tu instalación solar fotovoltaica se amortice antes, ya que cuanta más energía puedas acumular y más años dure la batería, más rentable será.
Te recomendamos que no compres baterías solares baratas y de fabricantes que no ofrezcan garantía de calidad. Las baterías solares son una parte importantísima de tu instalación solar, y dependerás de ellas para poder abastecer tus necesidades.
Si tus paneles son potentes y captan mucha energía pero no puedes almacenarla no servirá de nada, ya que no podrás usar tus reservas para ahorrar en luz.
Compatibilidad de paneles solares y baterías fotovoltaicas
Otro dato muy importante que debemos tener en cuenta antes de la compra de paneles solares y baterías es la compatibilidad entre ambos componentes de nuestra instalación solar.
Es fundamental que el voltaje y la potencia coincidan para evitar problemas.
A continuación te mostramos unas imágenes con la compatibilidad entre placas solares y baterías.
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¿Cómo conectar baterías para placas solares?
Aunque las baterías solares pueden conectarse en paralelo, lo ideal es conectarlas en serie, es decir, positivo con negativo de cada acumulador solar.
De este modo, sumamos voltajes pero los amperios quedan igual. Por ejemplo, si tenemos 3 baterías solares de 6v y 200a y las conectamos en serie, obtendremos 18v y 200a.
¿Cómo se instalan las baterías solares?
Para instalar las baterías solares debes seguir el esquema de conexión recomendado por el fabricante en cada caso, ya que cada instalación solar es diferente.
En el caso de un kit solar de aislada, la batería estará conectada al regulador de carga.
Cuando se trata de una instalación fotovoltaica conectada a red eléctrica con batería solar, deberás conectarla al regulador MPPT y al inversor.
En el caso de tratarse de un inversor-regulador, tan sólo tendrás que conectarla a este dispositivo.
Si son varias baterías solares tendrás que conectarlas en serie entre ellas y después al regulador y/o inversor.
¿Cómo dimensionar una batería solar?
Hay cierta información relevante que debes tener en cuenta para dimensionar y comprar baterías solares adecuadamente sin equivocarte.
- Intensidad de Corriente
- Duración de la corriente o potencia de descarga
- Tensión o capacidad nominal
- Límites tensión compatibles con el sistema
- Profundidad de descarga
- Temperatura del lugar donde se va a instalar
¿Qué son los ciclos de las baterías solares?
El ciclo de una batería es el periodo de tiempo comprendido entre la descarga y su recarga posterior hasta la recuperación completa de la energía utilizada.
Este factor es muy importante, ya que va determinar los usos que podemos hacer de nuestra batería solar.
Otro dato relevante que debes conocer a la hora de comprar una batería solar es la profundidad de descarga, que es la relación que existe entre la capacidad nominal y la capacidad de descarga.
A mayor profundidad de descarga, menor cantidad de ciclos, ya que nuestra batería solar irá perdiendo capacidad y se reducirá su vida útil.
¿Qué es la capacidad de una batería solar?
Cuando hablamos de la capacidad de una batería nos referimos a la cantidad de energía que es capaz de almacenar y mide la intensidad de corriente en un determinado tiempo en amperios-hora (Ah).
La capacidad de un acumulador solar fotovoltaico depende de 3 factores:
- Voltaje : es la diferencia de potencial con la que va a circular la corriente.
- Amperaje : es la intensidad de corriente suministrada por la batería.
- Velocidad de descarga : cuanto mayor sea la velocidad a la que se descarga una batería solar, menor será la potencia que ofrezca. Este parámetro se representa con las siglas CX y nos proporciona información sobre las horas de descarga.
| INDICACIÓN | AMPERIOS/HORA | TIEMPO DE DESCARGA |
|---|---|---|
| C5 | 550Ah | 5h |
| C10 | 620Ah | 10h |
| C100 | 950Ah | 100h |
| C120 | 1300Ah | 120h |
¿Por qué influye la temperatura en el funcionamiento de una batería solar?
Porque las temperaturas elevadas producen una mayor degradación de los materiales activos y aumentan la corrosión de las rejillas de las baterías.
Por otro lado, las altas temperaturas incrementan el rendimiento de las baterías solares pero reducen su vida útil.
¿Cómo se sabe la vida útil de una batería solar?
La vida útil de un acumulador solar es el tiempo estimado de uso que el fabricante especifica en función de unas condiciones determinadas.
En el caso de que la temperatura sea mucho más alta que la establecida en condiciones normales, la batería solar reducirá significativamente su duración.
En el caso de baterías fotovoltaicas que requieren mantenimiento habrá que cumplir con las recomendaciones del fabricante para optimizar su vida útil.
Si no siguen las normas de mantenimiento, estas baterías reducirán su duración drásticamente y perderán la garantía.
En caso de duda, lo recomendable es contactar con el fabricante y seguir sus instrucciones técnicas sobre mantenimiento de baterías solares.
Recarga de baterías solares
Normalmente, en las baterías industriales la recarga suele efectuarse al 10% de su capacidad nominal, y la recomendación es no hacerlo a más del 20% o a menos del 5%.
¿Hay que realizar mantenimiento de las baterías solares?
En el caso de las baterías monoblock selladas de gel, AGM, litio y las estacionarias OpzV no tendremos que realizar ningún tipo de mantenimiento.
Cuando se trate de acumuladores solares estacionarios OpzS y TOpzS sí tendremos que rellenar el líquido perdido cada cierto tiempo.
Es importante que de forma periódica revises los niveles de ácido sulfúrico y le añadas la cantidad necesaria para mantenerlos dentro de lo establecido por el fabricante.
Por otro lado, es importante mantener las baterías en lugares donde la temperatura no sea excesivamente alta, y deben colocarse en una superficie plana.
Asimismo, tendremos que cumplir con los parámetros de carga y descarga establecidos por la empresa suministradora.
Las baterías solares deberían estar siempre por encima del 70% de carga para poder aprovechar al máximo los ciclos de vida y no limitar su uso.
¿Dónde utilizar baterías solares?
Actualmente las baterías solares se pueden utilizar en multitud de instalaciones solares. Los acumuladores solares se emplean en instalaciones solares aislada y en instalaciones fotovoltaicas conectadas a red con inversor híbrido.
También sirven para almacenar la energía de las placas solares en autocaravanas, furgonetas campers, barcos, naves industriales, comercios, casas de campo y cabañas, etc.
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Hoy en día existen muchos comercios físicos y electrónicos como Amazon, Leroy Merlín, Autosolar, Monsolar, Merkasol, Cambio Energético, Rebacas… en los que puedes comprar baterías solares a buen precio.
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Ventajas de las baterías solares
- Permiten acumular toda la energía que producen nuestros módulos fotovoltaicos y almacenarla para cuando necesitemos energía y no haya luz.
- Hacen posible la independencia de la red eléctrica.
- Los cortes de luz no te afectan, ya que las baterías solares están cargadas para suministrar energía en cualquier momento.
- Ahorro considerable en la factura de la luz.
- Amortización total de la instalación solar en pocos años, y posteriormente, energía gratis.
Desventajas de las baterías solares
- Requieren una mayor inversión económica inicial.
- Algunos tipos de baterías necesitan mantenimiento periódico para funcionar correctamente.
- Ocupan espacio.
- Se consumen al cabo de unos años y hay que volver a comprar acumuladores solares nuevos.
Garantía de las baterías solares
El periodo de garantía de una batería solar depende del fabricante y de si hemos cumplido con las recomendaciones especificadas por el mismo.
En el caso de acumuladores estacionarios de plomo de tipo OPsZ y TOPsz tendremos que realizar el mantenimiento periódico indicado, rellenando con ácido sulfúrico para mantenerlos en los niveles establecidos.
El deterioro de una batería solar debido a falta de mantenimiento por parte del usuario hará que la garantía no cubra los desperfectos.
Cuando se trata de baterías fotovoltaicas sin mantenimiento, tan sólo tendremos que procurar que se encuentren en lugares con una temperatura adecuada y colocadas en superficie plana.
En nuestra web recomendamos siempre comprar baterías solares de primera marca como Tensite, U-power, Pylontech, Ultracell, Enersol, BYD, Kaise, Solax, LG, Ampere Energy Square, Huawei, TAB, Formula Star, BAE…
Preguntas frecuentes sobre baterías solares (F.A.Q.)
En el caso de instalación fotovoltaica de paneles solares con batería en una instalación aislada tendrás que comprar baterías solares de alta calidad, ya que necesitas energía solar para que todo funcione.
Es preferible que sobredimensiones tu instalación fotovoltaica y que elijas las mejores baterías de litio o baterías estacionarias de gran capacidad.
Te recomendamos la compra de baterías solares de marcas reconocidas como Pylontech, BYD, Ultracell, U-Power o similares, ya que su capacidad de carga y vida útil te permitirá amortizar tu inversión.
El número de baterías solares necesarias para placas solares dependerá de la potencia de nuestros paneles, su voltaje y las necesidades diarias de nuestra instalación fotovoltaica.
En el caso de una furgoneta camper en la que vas a necesitar luces, cargar móviles, cargar portátiles y una nevera eléctrica puedes necesitar una batería solar de gel de unos 150ah ó 200ah.
Sin embargo, para un sistema fotovoltaico en una vivienda aislada de red eléctrica de uso diario tendremos que usar varias baterías para cubrir la demanda de energía.
Teniendo en cuenta que necesitarás más capacidad para alimentar luces, grandes y medianos electrodomésticos, depuradora para piscina, y otros dispositivos electrónicos, deberías considerar baterías de litio de 2,2kwh, por ejemplo.
La cantidad de baterías solares depende de las dimensiones y consumos de nuestra instalación solar y nuestras necesidades.
Debes analizar cuáles son tus consumos diarios, especialmente en otoño e invierno, porque hay menos horas de luz y la energía producida por nuestros paneles solares disminuye.
No, las baterías de coche son de arranque, y están diseñadas para arrancar el motor y luego funcionar con el alternador.
Los acumuladores solares están fabricados para soportar descargas profundas y frecuentes, por lo tanto no deberías usar una batería de coche para energía solar.
La vida útil de un acumulador fotovoltaico depende del tipo de tecnología (gel, litio, agm, etc), de la capacidad de la batería, de la cantidad de ciclos realizados y de la profundidad de descarga.
En el caso de baterías solares con mantenimiento, su vida útil dependerá de si éste se ha hecho correcta y periódicamente según las instrucciones del fabricante.
Si puedes permitírtelo económicamente es mejor una batería de gel que una de AGM, ya que con misma capacidad puede realizar más del doble de ciclos.
Su durabilidad es mucho mayor, por lo que resulta más rentable.
Una batería AGM de 300Ah puede realizar unos 500 ciclos de vida, mientras que una de gel puede realizar unos 1200, por lo que merece la pena invertir un poco más.
Las baterías de plomo ácido abierto se pueden emplear en instalaciones con necesidades de potencia muy básicas, mientras que las AGM pueden soportar consumos mayores.
Además, las baterías de plomo ácido tienen una menor vida útil. En el caso de una batería de unos 300Ah de plomo ácido, sólo podrá realizar unos 300 ciclos de vida, mientras que una AGM logrará unos 500.
Las baterías AGM son mejores que las de plomo ácido, aunque valgan un poco más, son más rentables y duraderas.
La diferencia es que en las baterías monoblock la placa de plomo es plana, mientras que en las baterías estacionarias de 2V es tubular.
Las placas tubulares delas baterías estacionarias tienen más plomo, por lo que durabilidad es mayor.
Depende del uso que se le vaya a dar.
Para una instalación solar con poca demanda energética y uso esporádico puedes abastecer los suministros con una batería de gel de buena capacidad. Son duraderas, rentables y más asequibles.
Si se trata de una instalación fotovoltaica que necesita bastante potencia, y tienen un uso continuo, lo ideal es usar baterías estacionarias. Éstas tienen más capacidad, son más duraderas, y aunque a priori sean más caras, a largo plazo son más rentables, porque el ciclo de vida es más barato.
Una baterías estacionaria puede realizar 2500-300 ciclos de vida, mientras que una de gel sólo podrá realizar 1200.
