Acumuladores de paneles solares. Todo lo que necesitas saber

Una batería solar, también conocida como acumulador de almacenamiento de energía solar, se utiliza para almacenar la energía producida por los paneles solares para su uso posterior. Esto permite que el sistema solar proporcione electricidad incluso cuando los paneles solares no están generando energía. Las baterías solares se dividen en acumuladores solares monoblock, acumuladores AGM, acumuladores de Gel, acumuladores Estacionarios y acumuladores de Litio. Existen diferentes tipos de acumuladores para instalaciones solares, cada uno orientado a un tipo de consumo diferentes. Estos son un componente crucial de instalaciones solares, pues permiten un suministro de energía fiable y constante y mejoran la independencia energética.

Un acumulador solar, también conocida como batería de almacenamiento de energía solar, se utiliza para almacenar la energía producida por los paneles solares para su uso posterior. Esto permite que el sistema solar proporcione electricidad incluso cuando los paneles solares no están generando energía, como durante la noche, en días nublados o durante cortes de energía.

El almacenamiento es muy importante en una instalación solar de aislada, ya que los paneles solares solo producen energía durante el día, y su producción puede variar según las condiciones climáticas. Las baterías solares almacenan la energía sobrante producida durante el día para que pueda ser utilizada cuando se necesite, por ejemplo, durante la noche. Que será cuando los paneles no estén generando nada de energía. Por lo tanto, son una pieza crucial en un sistema de energía solar, permitiéndote almacenar energía solar para su uso en cualquier momento, maximizando así el uso de la energía solar y proporcionando energía las 24 horas del día. En instalaciones solares de autoconsumo, el uso de baterías ayuda a la reducción de los costes en la factura de la compañía eléctrica. Muchas compañías eléctricas tienen tarifas de demanda pico o tarifas variables que cambian según la hora del día. Almacenar la energía solar para su uso durante las horas pico puede ayudarte a ahorrar dinero en tus facturas de energía. Desde hace poco, también existen las baterías virtuales, las cuales son muy útiles para instalaciones solares de autoconsumo.

A continuación, vamos a explicar en detalle todos los tipos de baterías solares del mercado. Sus ventadas y desventajas, y cúal debe utilizarse según las características de consumos eléctricos de tu vivienda.

Acumulador solar monoblock

Los acumuladores solares de ácido abierto, también conocidas como baterías solares monoblock, son un tipo muy común de batería utilizada en muchos sistemas de energía solar, especialmente en instalaciones de pequeño tamaño o tamaño medio de dispositivos de electrónica simple. En el principio de las instalaciones solares de aislada, su uso era el más común, hasta que este tipo de instalaciones solares fueron creciendo en potencia y en los requisitos de los aparatos eléctricos conectados. Fue entonces cuando aparecieron las baterías AGM y las baterías de Gel entre otras.

Ventajas de un acumulador solar monoblock

Precio

Los acumuladores solar monoblock son el modelo más barato y económico, ya que sus placas internas son más simples y diseñadas para consumos básicos de iluminación, televisión, microondas y poco más. Para equipos solares poco exigentes, estas baterías son las recomendadas.

Diseño

Los acumuladores de ácido abierto o solar monoblock contienen una solución de agua y ácido sulfúrico que inunda las placas de plomo. Esto significa que las placas de plomo están sumergidas en el electrolito, un diseño que ha sido probado durante mucho tiempo en la industria de las baterías.

Vida útil

Con el mantenimiento adecuado y sin el uso de motores ni bombas en la instalación solar, los acumuladores de ácido abierto pueden tener una vida útil de hasta 5 años en condiciones normales. Sin embargo, estas baterías no han sido creadas para soportar los picos de arranque de motores ni de bombas de agua. Por lo tanto, nunca deben utilizarse con estos aparatos eléctricos. En el caso que fuese así, su vida útil se reduciría drásticamente a 1 año de vida o a pocos meses en el caso de utilizar un frigorífico. Así pues, no será nada rentable utilizar este tipo de baterías con motores, por más económico que sea su precio.

Desventajas

Este modelo de acumulador solar tiene más desventajas actualmente que ventajas, ya que, requieren mantenimiento. A diferencia de las baterías selladas como las AGM o de gel, las baterías de ácido abierto requieren un mantenimiento regular del nivel de electrolito. Siendo necesario añadir agua destilada para compensar el agua perdida durante la electrólisis, la comprobación del nivel del electrolito y la limpieza de los terminales. También requieren colocarse en lugares con ventilación continua, ya que, las baterías de ácido abierto pueden liberar gases de hidrógeno durante la carga, por lo que necesitan ser instaladas en un área bien ventilada para prevenir la acumulación de gas.

Acumulador AGM

Las baterías AGM  o acumulador AGM (Absorbent Glass Mat, o Manta de Fibra de Vidrio Absorbente en español) son un tipo de baterías de plomo-ácido que están selladas y no requieren mantenimiento. Son utilizadas comúnmente en sistemas de energía solar debido a sus múltiples ventajas. Aquí te explico un poco más acerca de estas baterías: En los acumuladores AGM, la solución de electrolitos (agua y ácido sulfúrico) es absorbida por una manta de fibra de vidrio que se sitúa entre las placas de plomo. Esto crea una batería segura y resistente a las fugas, a diferencia de las baterías de plomo-ácido convencionales que pueden derramar el líquido.

Ventajas de un acumulador AGM

Diseño a Prueba de Derrames

Dado que el electrolito está contenido en las mantas de fibra de vidrio, las baterías AGM son prácticamente a prueba de derrames, incluso si se rompen.

Baja Resistencia Interna

Los acumuladores AGM pueden entregar corrientes altas y recargarse rápidamente, lo que las hace adecuadas para aplicaciones que requieren altas ráfagas de energía.

Larga Vida Útil

Debido a su robusto diseño, los acumuladores AGM generalmente tienen una larga vida útil y un buen ciclo de vida en comparación con las baterías de plomo-ácido convencionales (batería solar monoblock). Su vida media suele oscilar entre los 6 y 7 años de vida.

Mantenimiento Mínimo

Al ser baterías selladas, no requieren la adición de agua ni otro tipo de mantenimiento regular. Basta simplemente que se encuentren situadas en un lugar con la temperatura lo más estable posible durante las 24 horas, ya que las variaciones de temperatura bruscas de un lugar pueden afectar al tiempo de vida útil de esa batería.

Capacidad de Ciclo Profundo

Los acumuladores AGM son capaces de descargarse profundamente una y otra vez, lo que las hace adecuadas para sistemas que requieren grandes cargas de energía. Desde nuestra experiencia, recomendamos descargas no superiores al 60% en usos diarios.

Acumuladores de Gel

Las baterías de Gel o acumuladores de Gel, son un tipo de batería de plomo-ácido sellada que se diferencian principalmente en el uso de un electrolito en forma de gel, de ahí su nombre. El electrolito en estas baterías está suspendido en un estado de gel por la adición de sílice, lo que hace que la batería sea a prueba de derrames y reduce la evaporación.

Ventajas de un acumulador de Gel

Seguridad

Los acumuladores de gel son seguras y a prueba de derrames, lo que las hace ideales para su uso en diversas condiciones y posiciones. También se encuentran en un envase sellado y resistente que previene de posibles problemas con el ácido.

Mantenimiento

Al igual que los acumuladores AGM, las baterías de gel son selladas y no requieren mantenimiento regular. Su único mantenimiento es controlar las conexiones en los bornes y que se encuentren siempre limpios y libres de partículas de humedad que puedan causar sulfatación blanca.

Ciclos de Carga Profunda

Los acumuladores de de gel son resistentes a los ciclos de carga y descarga profunda, lo que las hace adecuadas principalmente para aplicaciones como sistemas de energía solar y vehículos eléctricos. Según nuestra experiencia en instalaciones solares y en el comportamiento de cada tipo de batería en ellas, se recomiendan para descargas diarias hasta el 60%.

Soportan los picos de arranque de motores

En instalaciones y kits de energía solar, su uso es generalizado en instalaciones de tamaño pequeño y medio donde se utilicen bombas o aparatos eléctricos con motores. Ya que, las baterías de Gel son las que soportan mejor los picos de arranque que se generan al poner en marcha un motor. En los acumuladores de Gel, su uso no genera ningún daño y no afecta a los años de vida útil de este tipo de baterías.

Resistencia a Temperaturas Extremas

Estos acumuladores o baterías funcionan bien en un amplio rango de temperaturas, sobre todo a bajas temperaturas gracias a su gel que tiene un punto de congelación mucho más alto y además son acumuladores más resistentes a la vibración debido también a la densidad de su electrolito.

Larga Vida Útil

Aunque la vida útil de un acumulador de gel puede variar según su uso, generalmente tienen una vida útil más larga que las baterías de plomo-ácido convencionales y que los acumuladores AGM o baterías AGM. La vida media de los acumuladores de Gel oscila entre los 10 y los 12 años en condiciones normales de uso y en ambientes de temperaturas estables.

Desventajas de los acumuladores de Gel

Las desventajas de los acumuladores de gel incluyen su costo inicial más alto en comparación con las baterías de plomo-ácido y AGM, así como su menor tolerancia a las altas corrientes de carga. También son más sensibles a la sobrecarga, por lo que requieren que el regulador de carga que se utilice sea de calidad, para así prevenir daños. Los acumuladores de gel se utilizan comúnmente en aplicaciones como la energía solar, la navegación, la movilidad eléctrica (como sillas de ruedas eléctricas), sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI) y en cualquier aplicación que requiera un suministro de energía fiable y duradero donde se precise una batería de mayor calidad que la AGM y con una vida mayor.

Acumuladores Estacionarios

Las baterías estacionarias o acumuladores estacionarios son las mejores baterías para grandes acumulaciones de energía. Así como para ofrecer grandes cantidades de energía al momento para dispositivos y electrodomésticos muy exigentes. Estos acumuladores de energía se forman mediante la unión de vasos independientes de 2 voltios. Existen múltiples capacidades diferentes para este tipo de baterías que oscila desde los 350 Ah a los 4000 Ah. Además, también se pueden clasificar según su composición.

Acumuladores estacionarios OPzS

Son un tipo de acumulador de plomo-ácido estacionaria abierta, lo que significa que el electrolito, una solución de agua y ácido sulfúrico, circula libremente las placas de plomo dentro de la batería. Este tipo de acumulador es muy utilizado en aplicaciones de energía solar y en sistemas de respaldo de energía debido a su robustez y larga vida útil de 20 años de media.

Acumuladores estacionarios TOPzS

Este se trata del modelo económico y muy similares a las baterías OPzS, pero se diferencian en su envase, el cual es mucho más simple y menos costoso. Por lo demás, su rendimiento es el mismo y sus capacidades de funcionamiento no varían.

Acumuladores estacionarios OPzV

Estos son acumuladores que incorporan las ventajas de los acumuladores estacionarios o baterías estacionarias, fusionadas con las ventajas de los acumualdores de gel. Con lo cual, se tratan de acumuladores OPzS sellados y que no requieren mantenimiento. Además de disponer del electrolito gelificado, lo que le permite soportar en mejores condiciones temperaturas extremas.

Ventajas de los acumuladores estacionarios

Diseño Robusto y alto rendimiento

Los acumuladores OPzS están diseñadas para resistir un uso intensivo y son capaces de soportar un alto número de ciclos de carga y descarga. Por lo tanto, tienen una vida útil más larga en comparación con muchos otros tipos de baterías de plomo-ácido.

Larga Vida Útil

Estas acumuladores son las baterías de ácido más eficientes y de mayor calidad del mercado. Soportan gran cantidad de ciclos de carga descarga. Ofreciendo una media de 20 años de vida útil. Muy superior a cualquier otro tipo de batería o acumulador solar.

Ciclos de Carga y Descarga Profunda

Los acumuladores estacionarios son capaces de soportar grandes descargas profundas y, por lo tanto, son una buena elección para sistemas que requieren un suministro de energía constante durante períodos prolongados, como los sistemas de energía solar en viviendas de uso diario y para usos industriales o de telecomunicaciones en zonas remotas. Aunque sus niveles de descarga permitidos son muy bajos, por nuestra experiencia, recomendamos realizar descargas hasta el 70% con el fin de obtener una mayor vida útil a la hora de dimensionar con este tipo de baterías solares.

Alto rendimiento

El coste inicial de los acumuladores OPzS puede ser más alto que el de otros tipos de acumuladores de plomo-ácido. Sin embargo, su larga vida útil, excelente rendimiento y resistencia a los ciclos de carga y descarga pueden hacer que sean más económicas a largo plazo. Los acumuladores OPzS son una opción popular para aplicaciones de energía solar intensas, así como en telecomunicaciones, sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI), y otras aplicaciones que requieren un almacenamiento de energía fiable y de larga duración durante muchos años y con un mantenimiento simple donde solo será necesario añadir agua destilada.

Consideraciones al elegir un Acumulador Solar Estacionario

Al seleccionar un acumulador solar estacionario para un sistema de energía solar, es importante tener en cuenta factores como la capacidad necesaria de batería, la profundidad de descarga, el número de ciclos de vida y la exigencia de los aparatos eléctricos que se utilizaran con el equipo solar. Las baterías estacionarias tienen una alta capacidad de almacenamiento de energía, lo que las hace adecuadas para sistemas que necesitan suministrar energía durante períodos prolongados como son las viviendas de uso diario intensivo Ya que estas baterías pueden ser descargadas profundamente (usar una gran parte de su capacidad) sin dañarse, lo que las hace ideales para sistemas de energía solar en primeras residencias.

Acumuladores de Litio

Las baterías de iones de litio o acumuladores de Litio, son cada vez más populares para su uso en sistemas de energía solar debido a su alta eficiencia, larga vida útil y capacidad de realizar ciclos de carga y descarga profunda. Aunque su costo inicial aún es elevado comparado con otras opciones de baterías, será el tipo de acumulador de energía solar más usado en un futuro cercano.

Ventajas de los acumuladores de litio

Alta Eficiencia en descargas profundas

Los acumuladores de litio son más eficientes en términos de carga y descarga en comparación con las baterías de plomo-ácido. Esto significa que puedes utilizar descargas más profundas del total de la energía almacenada. Además, se pueden cargar solamente con energía solar, estando a cero de carga. Es decir, las baterías de litio pueden ser descargadas casi completamente sin sufrir daño, lo que permite utilizar más de su capacidad de almacenamiento.

Larga Vida Útil

Los acumuladores de litio generalmente tienen una vida útil más larga y pueden soportar más ciclos de carga y descarga que las baterías de plomo-ácido. Las baterías de litio para uso solar tienen una vida útil similar a las baterías estacionarias.

Mínimo Mantenimiento

Los acumuladores de litio no requieren el nivel de mantenimiento que necesitan los acumuladores de plomo-ácido. No necesitan ser rellenadas con agua y no sufren de estratificación del ácido.

Seguridad

Muchos acumuladores de litio vienen con sistemas de gestión de baterías (BMS) integrados que protegen al acumulador contra sobrecargas, descargas profundas, sobrecalentamiento y otros problemas que pueden dañar la batería. Como principales desventajas, aparte de su precio todavía elevado, indicar que aún no es un sistema de acumulación solar bien pulido. Por lo que puede haber incompatibilidades entre los cargadores solares y los acumuladores de iones de litio. Por este motivo, antes de realizar la compra de unos acumuladores o baterías de litio para una instalación solar, se aconseja buscar un proveedor con experiencia y pedir asesoramiento basándonos en el equipo solar que ya se disponga.

Baterías virtuales para autoconsumo solar

El término "baterías virtuales" en el contexto de autoconsumo solar se refiere a una solución de gestión energética donde la energía excedente generada por un sistema de paneles solares se devuelve a la red eléctrica en lugar de almacenarse en una batería física en el lugar. Luego, esta energía puede ser "recuperada" de la red cuando se necesita, actuando efectivamente como una "batería virtual". Si bien debería llamarse hucha virtual, ya que, en lugar de almacenarse la energía, esta se paga por la compañía eléctrica en una hucha virtual donde podrá utilizar ese dinero el cliente para comprar la energía que necesite según los precios acordados.

Este modelo de batería virtual es atractivo en España y Portugal, donde las regulaciones locales permiten la venta de energía excedente a la red a través de la medición neta, donde los propietarios de sistemas de energía solar reciben créditos por la energía que alimentan a la red.

Ventajas de la batería virtual

Menos Mantenimiento y Menos Costes Iniciales

Con la batería virtual, el cliente no tiene que preocuparse por el mantenimiento de una batería física ni por los costos iniciales de comprar e instalar una. Ya que la misma compañía con la que tendrá el acuerdo para la gestión del autoconsumo solar, le ofrecerá una batería virtual si dispone de este plan entre su catálogo de servicios.

Mayor Eficiencia

No hay pérdida de energía por la eficiencia de conversión de la batería como en una batería física.

Vida Útil

El propietario de la instalación solar de autoconsumo no tiene por qué preocuparse por el ciclo de vida de la batería ni por reemplazar la batería después de varios años.

Ampliación de la oferta

Se espera que, cada vez más, aparezcan nuevas distribuidoras eléctricas que ofrezcan mejores condiciones en sus tarifas para autoconsumo solar. Provocando una mayor competencia donde los usuarios de instalaciones solares sean los principales beneficiados.

Sin embargo, las baterías virtuales también tienen desventajas cómo la dependencia de la red, que ocasiona que en el caso de que haya un corte de energía, no puedas acceder a la corriente eléctrica almacenada en la red. Si bien cada vez son menores, los cortes de luz con las mejoras que se realizan en todas las zonas rurales año tras año.
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En conclusión

Existen diferentes tipos de acumuladores para instalaciones solares, cada una orientada a un tipo de consumo diferentes. Por ejemplo, la batería solar monoblock o acumulador monoblock de ácido abierto, es el más adecuado para instalaciones pequeñas y en las que no se utilicen grandes electrodomésticos ni bombas. Ya que este tipo de batería no soporta bien los picos de arranque y se reduciría drásticamente sus años de vida útil.

En segundo lugar, para instalaciones medias en las cuales sí se utilizan electrodomésticos con motor cómo el frigorífico o la lavadora, o bombas de agua, se recomienda el uso de acumuladores o baterías AGM o de baterías de Gel, Tanto los AGM cómo los de Gel son acumuladores sellados y no precisan de mantenimiento, a diferencia del acumulador solar monoblock. Además, soportan sin ningún problema los picos de arranque de motores, siendo las baterías de gel las más completas, ya que tienen una vida útil superior.

En tercer lugar, disponemos de los  acumuladores estacionarios. Dentro de las cuales se incluyen los acumuladores OPzS, TOPzS y OPzV. . Estos son los acumuladores solares de ácido más avanzados, y los que son más utilizados principalmente en instalaciones solares grandes en primeras residencia