Fundamentos de la Capacidad, Descarga y Potencia Nominal en Baterías para Sistemas Fotovoltaicos

Comportamiento de una Batería: Capacidad en Amperios Hora (Ah)

La Capacidad en Amperios hora (Ah) de una batería es el resultado de multiplicar el número de Amperios que proporciona por el número de horas durante las que circula esa corriente. Este valor es fundamental en una instalación fotovoltaica, ya que sirve para determinar cuánto tiempo puede funcionar el sistema sin la radiación luminosa necesaria para recargar las baterías.

Esta medida de los días de autonomía es una de las partes más importantes en el diseño de la instalación.

Teóricamente, por ejemplo, una batería de 200 Ah puede suministrar:

• 200 A durante una hora.
• 50 A durante 4 horas.
• 4 A durante 50 horas.
• 1 A durante 200 horas.

No obstante, esta relación no es siempre lineal, puesto que algunas baterías, como las de automoción, están diseñadas para producir descargas rápidas en cortos períodos de tiempo sin dañarse. Sin embargo, no están diseñadas para soportar largos períodos de tiempo de baja descarga. Es por ello que las baterías de automoción no son las más adecuadas para los sistemas fotovoltaicos.

Factores que Influyen en la Capacidad de la Batería

Existen factores clave que pueden hacer variar la capacidad real de una batería:

1. Ritmo de Carga y Descarga

   Si la batería es cargada o descargada a un ritmo diferente al especificado, la capacidad disponible puede aumentar o disminuir. Generalmente:

   • Si la batería se descarga a un ritmo más lento, su capacidad aumentará ligeramente.
   • Si el ritmo es más rápido, la capacidad se reducirá.

2. Temperatura

   Otro factor crucial que influye en la capacidad es la temperatura de la batería y la de su ambiente. El comportamiento estándar de una batería se cataloga a una temperatura de 27 grados Celsius.

   • Temperaturas más bajas reducen su capacidad significativamente.
   • Temperaturas más altas producen un ligero aumento de su capacidad, pero esto puede incrementar la pérdida de agua y disminuir el número de ciclos de vida de la batería.

Profundidad de Descarga (DoD)

La Profundidad de Descarga (DoD) es el porcentaje de la capacidad total de la batería que es utilizada durante un ciclo de carga/descarga.

• Las baterías de "ciclo poco profundo" se diseñan para descargas del 10% al 25% de su capacidad total en cada ciclo.
• La mayoría de las baterías de "ciclo profundo" fabricadas para aplicaciones fotovoltaicas se diseñan para descargas de hasta un 80% de su capacidad, sin dañarse.

Los fabricantes de baterías de Níquel-Cadmio (Ni-Cd) aseguran que estas pueden ser totalmente descargadas sin daño alguno.

Es crucial entender que la profundidad de la descarga afecta incluso a las baterías de ciclo profundo: cuanto mayor es la descarga, menor es el número de ciclos de carga que la batería puede tener.

Definición de Potencia Nominal

La potencia nominal es la potencia máxima que demanda una máquina o aparato en condiciones de uso normales. Esto significa que el aparato está diseñado para soportar esa cantidad de potencia.

Sin embargo, debido a:

• Fluctuaciones en la corriente.
• Uso excesivo o continuo.
• Situaciones de uso distintas a las del diseño.

La potencia real puede diferir de la nominal, siendo esta más alta o más baja.