Elementos de la intervención fotovoltaicas – 2 parte –

Tipología de acumuladores

 

Entre los acumuladores de plomo-ácido que hay en el mercado, en diferenciamos tres tipos:

• Acumuladores compactos, tipo monobloc: (parecidos a los de tipo de arranque).De utilización habitual en instalaciones pequeñas (uso en fines de semana…).

• Acumuladores estacionarios: construidos con vasos independientes, placas tubulares y rejas con bajo contenido de antimonio. Estos son los ideales para las instalaciones solares fotovoltaicas, ya que han sido diseñados para poderlos descargar lentamente y recargarlos cuando haya disponibilidad de energía.

• Acumuladores de tracción: pensados ​​para mover vehículos y carretillas eléctricas; son más económicos que los estacionarios y pueden dar un buen servicio en instalaciones fotovoltaicas, siempre que se tenga en cuenta que necesitan un mantenimiento más frecuente.

 

Es importante conocer que, cuando se conecta el acumulador a los módulos FV, ​​el voltaje del acumulador determina el voltaje de funcionamiento de los módulos. Así, pues, la curva de funcionamiento de los módulos tendrá un punto de funcionamiento acondicionado para el acumulador y no al revés, de modo que el valor de la intensidad queda el módulo se ajusta en función de la tensión del acumulador conectado. Aunque normalmente los acumuladores se identifican por su valor de voltaje nominal, en realidad, el voltaje de cada celda o vaso varía en función del estado de carga.[1]

 

Este valor fluctúa entre valores 1,85 V (descargado) y 2,4 V (cargado), aproximadamente ,de acuerdo con el tipo y el fabricante. En un acumulador formado por 6 vasos (12 V nominales), el margen de fluctuación vade 10,5 a 14,4 V. Hay que tener en cuenta que, normalmente, en una instalación solar, el voltaje de los módulos será similar al de la batería (excepto los casos en que el regulador tenga seguidor del punto de máxima potencia de los módulos). Este hecho comporta que los módulos trabajen a voltajes inferiores al de máxima potencia y, por tanto, a una potencia inferior a la máxima posible.

 

Así, pues, a la hora de escoger el acumulador adecuado para una instalación solar fotovoltaica, la elección siempre será un compromiso entre economía e idoneidad, respetando unos mínimos de calidad en cuanto a fiabilidad y duración. En todo caso, para la correcta selección del acumulador adecuado, será necesario disponer de las características con las curvas de funcionamiento.[2]

 

Para la selección de una batería, como mínimo es necesario conocer:

• Tipo de batería con tensión nominal, dimensiones, peso …

• Capacidades de descarga C20, C50, C100 con los valores correspondientes de tensión de corte.

• Margen de temperaturas de trabajo.

• Profundidad máxima de descarga.

• Valor de autodescarga.

• Ciclo máximo diario permitido.

• Tiempo máximo de trabajo a un 50% de carga y con un ciclo del 10%.• Rendimiento de carga.

• Variación de la capacidad en función de la temperatura.

• Voltajes finales de acuerdo con el régimen de descarga.

• Voltaje máximo de carga en función de la temperatura y del régimen de carga.

• Temperatura de congelación.

• Densidad según el estado de carga.

Comportamiento de una batería de acumuladores en una instalación solar FV El voltaje en los terminales de la batería depende de los factores siguientes:• Nivel o estado de carga

 

El voltaje en los terminales de la batería disminuye cuando se descarga y aumenta cuando se carga hasta alcanzar un máximo (p. ej., 14 V en baterías de 12 V). Cuando se descarga, antes de hacerlo del todo, se llega a un valor de tensión inferior límite por debajo del cual la batería se puede no recuperar si se continúa descargando.

Para una batería típica de plomo-ácido de 12 V, este valor es de 10 V. En los casos de baterías de plomo-ácido, se debe evitar el efecto de sulfatación que tiene lugar cuando se llega a un estado alto de profundidad de descarga y se queda así un tiempo.

 

Por otra parte, se debe procurar no sobrecargar la batería, ya que en estas condiciones, si los paneles siguen enviando corriente a la batería, se siguen produciendo reacciones químicas del electrolito y empieza a producir oxígeno e hidrógeno gaseosos, lo que le perjudica y le acorta la vida útil. Algunos fabricantes incorporan unos tapones recuperadores que, mediante «catálisis», recombinan el oxígeno y el hidrógeno volviendo el agua a las celdas. Pero la mejor manera de prevenir la gasificación es un regulador de carga, tal como veremos en su momento.[3]

• Velocidad de carga o descarga

• Temperatura: Como las reacciones internas que tienen lugar en una batería son de naturaleza química, la temperatura tiene una influencia decisiva en estas reacciones. Así, pues, el voltaje final recomendado para alcanzar el estado de plena carga deberá ser más alto cuanto más baja sea la temperatura, porque las reacciones químicas tienen más dificultades para tener lugar y, por tanto, necesitan más energía para que el proceso se ejecute.



[1] Ton Koppel. Powering the future the ballard fuel cell and the race to change the Word. Editorial John and Wiley and Sons. 1999

[2] Ton Koppel. Powering the future the ballard fuel cell and the race to change the Word. Editorial John and Wiley and Sons. 1999

[3] Peter Hoffmann. Tomorrow’s energy hydrogen, fuel cells, and the prospects for a cleaner planet. Editorial MIT Press. 2002.

Autor: Sampiere

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