Energía alternativa Tutoriales
Conectar las baterías para obtener más almacenamiento
La mayoría de los sistemas de generación de energía alternativa se dividen en dos categorías principales, una «sistema conectado a la red» y un «sistema fuera de la red». Los sistemas conectados a la red se denominan así porque se conectan directamente a la red eléctrica y si el dispositivo generador de electricidad, los paneles solares, las turbinas eólicas, el generador hidroeléctrico, etc., producen más electricidad de la necesaria, el exceso se alimenta a la red.
Pero los sistemas conectados a la red con respaldo de batería (sistemas híbridos) también son posibles. Los sistemas conectados a la red basados en baterías requieren un tipo diferente de inversor y un controlador de carga para monitorear el flujo de electricidad que entra y sale del banco de baterías.
Los sistemas autónomos o fuera de la red usan baterías para almacenar sus energía. Los sistemas fuera de la red son ideales para áreas rurales remotas y aplicaciones donde la conexión a una red pública no es práctica o no está disponible. En estos casos, es más rentable instalar un solo sistema autónomo fuera de la red que pagar los costos de hacer que la compañía eléctrica local extienda sus líneas eléctricas y cables directamente a la casa.
Todos los sistemas de energía alternativa independientes y de respaldo de batería, ya sean eólicos, solares o hidroeléctricos, requieren algún tipo de almacenamiento de batería, por lo que es importante que la conexión de las baterías se realice correctamente. Un generador eléctrico carga las baterías, por lo general durante las horas del día para la energía solar y las baterías suministran la energía cuando se necesita, a menudo de noche y durante el tiempo nublado, por lo que conectar las baterías para almacenar esta energía solar gratuita es una parte importante de cualquier apagado. red renovable.
Los dos tipos más comunes de baterías recargables que se utilizan hoy en día son de plomo-ácido y alcalinas. Las baterías de plomo ácido tienen placas de plomo, mezcladas con otros materiales y sumergidas en una solución de electrolito de ácido sulfúrico. La batería de plomo-ácido es una parte integral de cualquier sistema eléctrico de energía alternativa fuera de la red y la tecnología fundamental de plomo-ácido no ha cambiado desde su invención.
Las baterías de plomo-ácido son las más comunes en la carga de energía renovable sistemas porque su costo inicial es menor y porque están fácilmente disponibles en casi todo el mundo. Las baterías de plomo-ácido de ciclo profundo se denominan batería secundaria, ya que se pueden recargar aplicando corriente. Una batería principal es aquella que no es recargable. Todas las baterías de ciclo profundo son, por lo tanto, baterías secundarias.
Las baterías de ciclo profundo son una forma de batería de plomo-ácido que está especialmente diseñada para proporcionar una corriente constante durante un largo período de tiempo. Hay muchos tamaños y diseños diferentes de baterías de plomo-ácido de ciclo profundo disponibles, todas diseñadas para descargarse repetidamente hasta en un 80% de su capacidad, por lo que son una buena opción para sistemas fuera de la red. Aunque están diseñadas para soportar ciclos profundos, estas baterías tendrán una vida más larga si los ciclos son menos profundos.
Conexión de baterías de ciclo profundo
Las baterías generalmente están cableadas o conectadas entre sí para producir un voltaje específico y una capacidad de almacenamiento de amperios-hora. Las baterías de los pequeños sistemas de energía renovable, por ejemplo, las que se utilizan para alimentar cabinas, vehículos recreativos y barcos, etc., suelen estar cableadas para producir electricidad de 12 voltios. Los sistemas fuera de la red que se utilizan para alimentar hogares y negocios, etc., generalmente están conectados para producir electricidad de CC de 24 o 48 voltios. Esta electricidad de CC de bajo voltaje también se puede convertir en electricidad de CA de la red mediante un inversor que aumenta el voltaje a 120 voltios o 240 voltios, comúnmente utilizado para alimentar dispositivos eléctricos más grandes.
Cuando se conecta más de una batería de ciclo profundo, el banco de baterías resultante tendrá un voltaje diferente o una capacidad de amperios-hora diferente (o ambas) en comparación con una sola batería. Las baterías se pueden cablear o conectar juntas en combinaciones en serie o en paralelo, o ambas para aumentar el voltaje o la capacidad de corriente del banco de baterías. Luego, conectar las baterías juntas permite más almacenamiento.
Baterías conectadas juntas en serie
Un banco de baterías se crea conectando dos o más baterías de ciclo profundo juntas. Los bancos de baterías hechos de baterías que están conectadas en serie tienen la misma capacidad de corriente que las baterías individuales, pero el voltaje se multiplica por el número de baterías en la cadena en serie.
En un banco de baterías conectado en serie, el terminal positivo de una batería se conecta al terminal negativo de la siguiente, y así sucesivamente. Conectar las baterías en una combinación en serie significa un voltaje más alto para la misma corriente.
Baterías conectadas juntas en paralelo
Los bancos de baterías hechos de baterías de ciclo profundo que están conectadas en paralelo tienen el mismo voltaje como las baterías individuales, pero la capacidad actual se multiplica por el número de baterías. En un banco de baterías conectado en paralelo, el terminal positivo de una batería está conectado al terminal positivo de la siguiente con el terminal negativo conectado al terminal negativo. Conectar baterías juntas en paralelo significa una corriente más alta para el mismo voltaje terminal.
Las combinaciones de baterías en serie y en paralelo dentro de un banco de baterías aumentan tanto el voltaje según el número de baterías en las cadenas en serie como la capacidad de corriente basado en el número de cadenas en serie conectadas en paralelo. Conectar las baterías juntas en combinaciones en serie y en paralelo permite más almacenamiento de batería a un voltaje más alto.
Veamos algunas de las formas en que podemos conectar las baterías para producir configuraciones de corriente y voltajes más altos.
Conexión de baterías para cableado de 12 voltios
Todas las combinaciones de batería en serie y en paralelo las conexiones producirán una matriz de 12 voltios.
Conexión de baterías juntas para cableado de 24 voltios
Todas las combinaciones de conexiones de batería en serie y en paralelo producirán una matriz de 24 voltios.
Conexión de baterías juntas para cableado de 48 voltios
Finalmente, estas combinaciones de conexiones de batería en serie y en paralelo producirán una matriz de 48 voltios.
En soporte fuera de la red sistemas de energía alternativos, la energía eléctrica producida por los géneros El dispositivo de ting no siempre se puede utilizar cuando se produce. Debido a que la demanda de energía no siempre coincide con su producción, las baterías de almacenamiento eléctrico se utilizan comúnmente en muchos sistemas fuera de la red y conectados a la red.
La selección de voltaje del banco de baterías, ya sea 12, 24 o 48 voltios a menudo depende de los requisitos de voltaje de carga del sistema, la capacidad de almacenamiento requerida y el tipo de baterías disponibles. Para cargas más grandes, a veces es mejor conectar baterías de ciclo profundo juntas para producir voltajes más altos con el fin de reducir las corrientes del sistema.
Por ejemplo, una carga de CC de 240 vatios que opera con una batería de 12 voltios consume aproximadamente 20 amperios , donde una carga de 240 vatios de CC que funciona con una batería de 48 voltios solo consume 5 amperios, una cuarta parte de la corriente. Esta corriente de sistema más baja tiene muchas ventajas al reducir el tamaño del cableado, los interruptores de aislamiento y los fusibles utilizados, lo que le permite ahorrar dinero.
Un último punto de seguridad sobre la conexión de baterías de plomo-ácido. Las baterías de plomo ácido de ciclo profundo son la parte más peligrosa de cualquier sistema de energía solar o eólica. Se deben usar guantes, protección para los ojos como gafas y máscaras, así como ropa vieja al manipular baterías de plomo-ácido y electrolitos, ya que el «ácido de la batería» quema e irrita la piel y los ojos.
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