¿Cómo calcular cuántas baterías solares necesito en mi instalación solar?

Tipos de baterías solares.

Existen diferentes tipos de baterías o acumuladores solares en el mercado, cada cual con sus características y precios. En este artículo no pretendemos hacer una comparativa extensa entre los diferentes tipos, pero al menos es necesario que mencionemos cuáles son las opciones para que puedas tenerlas en cuenta a la hora de elegir las baterías para tus placas solares.

Las diferentes tecnologías de baterías que se usan actualmente son:

• Baterías solares AGM: vida útil de unos 1000 ciclos de carga, con un límite de descarga de un 60% pero con la ventaja respecto al plomo-ácido abierto de no necesitar mantenimiento.
• Baterías solares de gel: aptas para uso en viviendas con consumos bajos, tienen una vida útil de unos 1500 ciclos y un límite de descarga del 60%. No requiere mantenimiento.
• Baterías solares de plomo ácido abierto: aptas para viviendas de mayor consumo, con una vida útil de unos 3000 ciclos y capacidad de descarga del 60%. Requieren mantenimiento.
• Baterías solares de litio: pueden descargarse al 90% y tienen una gran vida útil, llegando a los 6000 ciclos de carga y descarga. Indicadas para viviendas de gran consumo o aisladas. No requieren mantenimiento.

Siempre hay que tener en cuenta que las estimaciones de vida, ciclos y capacidad de descarga dependen de una serie de factores relacionados con el uso de la batería. Para conocer estos detalles hay que acudir a la hoja de características de cada modelo concreto.

¿Cómo sé qué baterías necesito para mi casa?

La elección de las baterías debe realizarse en función del consumo energético de la vivienda y del tipo de uso que necesites, ya que esto hará que tengas que considerar determinados factores como por ejemplo cuántos días de autonomía necesitas.

Otro factor a tener en cuenta es el presupuesto, ya que las baterías tienen un coste a considerar que además puede variar entre los diferentes tipos de tecnologías disponibles.

Vamos a explicar a continuación todo lo que tienes que tener en cuenta para que puedas elegir el tipo de acumulador idóneo para tu instalación solar con baterías.

Cómo calcular cuánta capacidad de almacenamiento necesitas.

En primer lugar, hay que tener en cuenta el uso de la instalación, ya que es un fuerte condicionante. Por ejemplo, si se trata de una vivienda aislada de uso habitual, es interesante que la capacidad de las baterías pueda cubrir el consumo de varios días (entre 2 y 5) para poder asegurar la disponibilidad de energía en los peores días del invierno. En el caso de viviendas de uso puntual, como fines de semana, esto no es tan importante ya que, con que las baterías puedan cargarse durante la semana para cubrir los consumos del fin de semana, suele ser suficiente.

El siguiente paso sería echar números para calcular el consumo de energía diario de tu vivienda. Para esto hay que tener en cuenta los puntos de luz, aparatos electrónicos, electrodomésticos, etc. Hay que prestar especial atención a elementos de alto consumo, como el horno, o si se dispone de elementos extra como un sistema de bombeo o depuradora para una piscina.

Para conocer el consumo de cada elemento deberás multiplicar su Potencia (W) por el número de horas de uso del aparato, obteniendo el resultado en Wh. Por ejemplo, una bombilla de 30 W encendida 3 horas al día supone un consumo diario de 90 Wh. Haciendo este cálculo con cada elemento obtendrás la demanda de consumo diario que necesitas cubrir con tu sistema de baterías.

Por último, solo queda calcular la capacidad de batería solar que necesitas. Para ello solo tienes que multiplicar el total de consumo en vatios hora (Wh) que has obtenido por los días de autonomía que necesites. Ese resultado en Wh o kWh es el que tenemos que “traducir” a capacidad de las baterías. Como la capacidad de las baterías se mide en amperes hora (Ah), esa cifra en kWh tienes que dividirla entre el voltaje de la batería. Con esto obtendrás la capacidad en amperios hora de batería que necesitas para tu instalación.

Profundidad de descarga de las baterías y factor de corrección.

A la hora de seleccionar las baterías es importante conocer esta característica. La profundidad de descarga indica el máximo recomendable que la batería se podría descargar sin riesgo. De esta forma, una batería con una profundidad de descarga del 50% solo podrá ofrecer la mitad de su carga teórica, por lo que esto afecta al número de baterías totales que necesites para tu instalación.

Además se deberá tener en cuenta el factor de corrección, ya que de la misma forma que ocurre con la batería de tu teléfono móvil, las baterías pierden potencia con el paso de los años. Para compensar esto y que no afecte a tu instalación solar con baterías a largo plazo se utiliza un factor de corrección.

Ejemplo práctico de cómo calcular cuántas baterías solares necesitas.

En este caso, vamos a calcular el sistema de baterías de plomo ácido para una vivienda que necesita una autonomía de 3 días de consumo. Tras tener en cuenta todos los elementos de la vivienda, obtenemos un consumo de 10 kWh por día (para tener números redondos). Aquí es donde tenemos que tener en cuenta:

• Días de autonomía = 3.
• Profundidad de descarga: para baterías de plomo-ácido (50%) divido por 0,5 (para otros valores, como por ejemplo un 80%, dividirías por 0,8).
• Factor de corrección = 1,2 para plomo ácido.

Total: 10 kWh (consumo) x 3 (días) x 1,2 (factor de corrección) / 0,5 (profundidad de descarga) = 72 kWh.

Ahora transformamos esos 72 kWh a Amperios hora, dividiendo por la tensión de la batería. Por lo tanto:

• Para baterías de 12 voltios: 72000 Wh / 12 v = 6000 Amperios hora
• Para baterías de 24 voltios: 72000 Wh / 24 v = 3000 Amperios hora
• Para baterías de 48 voltios: 72000 Wh / 12 v = 1500 Amperios hora

Por lo tanto, el sistema de baterías solares que necesito podría ser uno compuesto por 3 baterías de plomo-acido de 48 v de 500 Ah cada una, sumando esos 1500 Ah.