Cómo elegir una batería solar

Las baterías son el corazón de una instalación solar fotovoltaica con almacenamiento de energía, ya que permiten consumir cuando no hay producción, solucionando el problema de la alternancia en la producción solar. Al igual que un corazón pequeño, digamos el de un gato, no es suficiente para mover un elefante y el del elefante es demasiado grande para un gato, todas las baterías solares no son igualmente válidas para una misma instalación. Por tanto, hay que saber qué prestaciones da cada tipo de batería para adecuarla a las necesidades de cada uno.

Existen diferentes tipos de baterías. Yendo a lo sencillo sin explicar cuál es el funcionamiento químico interno, vamos a tratar de diferenciarlas en dos grandes bloques según su formato:
• Baterías monoblock: Son pequeñas y de una sola pieza, semejantes en tamaño a las de los coches. Tienen menor capacidad de acumulación y duran menos que las estacionarias por lo que son recomendables para instalaciones con un consumo bajo (generalmente iluminación, tv, PC y nevera). Su mayor demanda se debe a que son económicas, haciéndolas atractivas en el corto plazo.
• Baterías estacionarias: Son grandes, llegan hasta la rodilla y las más grandes hasta la cintura. Son módulos de 2V, debiendo unirse 6 elementos o vasos para formar 12V. Son capaces de almacenar mayor cantidad de energía y sobretodo duran mucho más, en torno a 15-20 años, haciéndolas especialmente indicadas para consumos medios-altos (iluminación, tv, PC, nevera, micro, lavadora, depuradora,…) sin posibilidad de ampliar hasta el largo plazo.

A estas alturas ya podemos ver como las baterías se diferencian según el consumo en pequeñas (monoblock) y grandes (estacionarias). Si queremos una batería para un consumo bajo y con posibilidad de ampliar en unos años es acertado elegir una monoblock. Si queremos una instalación para un consumo medio-alto para muchos años, nuestra elección debería decantarse por una batería estacionaria.

Pero, ¿qué pasa si quiero tener un consumo más o menos bajo pero quiero que la batería me dure más tiempo? En este caso, están las baterías monoblock de ciclo profundo. Estas baterías tienen un formato como las monoblock, pero son un poco más grandes y están pensadas para instalaciones de uso diario, ya que tienen mayor durabilidad, en torno a 3-4 veces más que una monoblock normal, pudiendo llegar hasta los 6-7 años. Así también reducimos la necesidad de estar invirtiendo cada 2-3 años en baterías como nos pasaría si eligiésemos una monoblock normal y tuviésemos un uso diario.

La clasificación por formato sólo es una de las posibles clasificaciones.
Las baterías también se pueden clasificar según la tecnología empleada en la fabricación de la batería. Así las tres tecnologías que copan el mercado de las energías renovables son:
• Baterías de plomo-ácido abiertas (monoblock o estacionarias): necesitan mantenimiento anual del nivel de electrolito al sufrir evaporaciones. Al tener evaporación de gases no pueden instalarse en caravanas o lugares sin ventilación. Las monoblock de este tipo tienen una durabilidad menor al resto.
• Baterías AGM (monoblock): Fabricadas con un separador especial a base de fibra de vidrio absorbente (AGM, por sus siglas en ingés). El electrolito se introduce en una cantidad controlada para que el separador lo absorba. No necesitan mantenimiento del nivel de electrolito al estar retenido en la fibra de vidrio absorbente. Por ello son baterías selladas y no sufren evaporación, siendo especialmente indicadas para caravanas o sitios cerrados sin ventilación.
Estas baterías, que también utilizan plomo-ácido como electrolito, tienen una resistencia interna muy baja en comparación con las de plomo-ácido abiertas. Esto les permite tener tasas más altas de corriente eléctrica en la carga y en la descarga, es decir, son más rápidas y pueden hacer frente a motores de arranque sin dañarlas. Las baterías AGM también tienen una resistencia mayor a las temperaturas extremas. Además, duran más tiempo que las plomo-ácidas abiertas.
• Baterías GEL (monoblock o estacionarias): En este tipo de baterías el electrolito está contenido en un gel de sílice especial en el que se introduce el grupo de placas. Por tanto, también son baterías selladas como las AGM y no precisan de mantenimiento. En cambio, sufren  a temperaturas extremas, aumentando el volumen del gel (y la presión interna) con elevadas temperaturas. Este deterioro ocasiona mal funcionamiento y una vida útil menor. El frío en cambio, aumenta la resistencia interna y dificulta la disponibilidad de energía. En definitiva, las baterías GEL son más aptas para instalaciones que primen la disponibilidad de energía antes que disponibilidad de potencia.

Hay que tener en cuenta también que las baterías selladas (AGM y GEL) tienen un índice de auto descarga muy bajo. Es decir, mantienen la energía durante 6 meses aunque estén sin usarse. Esta característica, es la que hace coger ventaja a las AGM en comparación con las de plomo-acido abiertas en formato monoblock en instalaciones donde no hay un consumo todos los días.

Conclusiones

• Los formatos monoblock son recomendados para consumos bajos.
• Para formatos monoblock, las baterías AGM por su capacidad de almacenar energía cuando no hay consumo, porque no necesitan mantenimiento y porque duran más tiempo, son una buena elección viendo la poca diferencia de inversión que supone respecto a las de plomo-ácido abiertas.
• Las baterías monoblock de ciclo profundo pueden ser la mejor opción para consumos bajos-mediosen donde la durabilidad también sea un factor importante.
• Las baterías estacionarias son recomendadas para consumos medios-altos.
• De entre las baterías estacionarias, las de tecnología plomo-ácido abierta son las más rentables comparando prestaciones y precio. Una buena marca, como pueda ser HOPPECKE, funcionan hasta 20 años a buen régimen de almacenamiento.
• Por ahora, la tecnología GEL todavía tiene un coste elevado, pero su elección puede ser acertada en climas templados y sin requerimientos de potencias de arranque.
• El resto de tecnologías (Ni-Cd, Ión-Litio,…) todavía necesitan madurar para poder ser competitivas en el campo de las energías renovables, aunque las de Ión-Litio están avanzando bastante [Más sobre las baterías de Ión-Litio].

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Cálculo del consumo estimado y elección de la batería

Para saber qué batería elegir, tendremos que Calcular consumo eléctrico. Según los Wh/día totales obtenidos, podremos elegir el kit solar que más nos interese.

Para elegir la capacidad de la batería se puede realizar el siguiente cálculo:

Pongamos un consumode 1000Wh/día. Tendremos que dividirlo por la tensión del sistema de baterías, digamos 12V. Nos saldría 83,33Ah/día. Esta es la energía en Ah que consumiremos a lo largo del día. Como no se puede utilizar el 50% de la batería porque se dañaría sensiblemente (multiplicamos el consumo x2). Además, lo recomendable es usar el 20% superior de la batería cada día y para tener capacidad de almacenaje en caso de mal tiempo durante 3 días (multiplicamos x3), necesitaríamos una batería de 83,33 * 6 = 499,98 Ah/día como mínimo para 3 días de autonomía. Se elegiría una de capacidad inmediatamente superior.

*Este cálculo es meramente ilustrativo, para elegir correctamente no dudes en ponerte en contacto con nosotros.

Comparativa de baterías solares

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