Uno de los errores mas costosos y normales de cometer es el de conectar las baterías. El conectar las baterías es uno de los procesos mas importantes en un sistema solar fotovoltaico apoyado con baterías. Lo primero que debemos conocer es el voltaje de operacion de nuestro inversor, los voltajes mas comunes de los inversores son 12V,24V y 48V. De acuerdo al voltaje de nuestro inversor asi sera la conexion de nuestras baterías.

Si tenemos un inversor que es de 12V y tenemos baterias de 6V la conexion de nuestro banco de baterias seria dos baterias de 6V en serie, si nuestra bateria es de 12V la conexion seria directa con el inversor ya que es el mismo voltaje de nuestro equipo. Si nuestro equipo es de 24V y las baterias son de 6V tendremos entonces 4 baterías en serie de 6V y si las baterías son de 12V seria una conexión de 2 baterías en serie hacia el inversor.

Por último si tenemos un inversor de 48V tenemos entonces una conexion de 8 baterias de 6V en serie para lograr nuestros 48V y en baterías 12V tendriamos una serie de 4 baterías hacia nuestro inversor.

Luego de conectar la mayoria de las configuraciones más comunes ahora discutiremos como aumentar la capacidad de nuestros bancos de baterías, esto lo logramos haciendo bancos en paralelos. Al conectar bancos en paralelos logramos duplicar la capacidad de nuestro sistema de almacenamiento.

Pongamos de ejemplo las siguientes baterías:

6V@200Ah

12V@200Ah

Ahora repetiremos las conexiones anteriores pero haciendo configuración en paralelo.

Inversor 12V, con una batería tenemos una capacidad de 12V@200Ah, si a este mismo sistema instalamos otra bateria en paralelo tenemos ahora 12V@400Ah, Si hacemos la misma configuracion con baterías 6V tenemos 2 baterías en serie para un sistema de 12V@200Ah, ahora ponemos otro banco en paralelo, tenemos 4 Baterías; 2 Bancos de 2 Baterias en serie y a su vez en paralelo las series para un sistema 12V@400Ah.

Inversor 24V, con dos baterías en serie tenemos una capacidad de 24V@200Ah, si a este mismo sistema instalamos otra serie en paralelo tenemos ahora 24V@400Ah, Si hacemos la misma configuracion con baterías 6V tenemos 4 baterías en serie para un sistema de 12V@200Ah, ahora ponemos otro banco en paralelo, tenemos 8 Baterías; 2 Bancos de 4 Baterias en serie y a su vez en paralelo las series para un sistema 24V@400Ah.

Inversor 48V, con una 4 batería tenemos una capacidad de 48V@200Ah, si a este mismo sistema instalamos otra serie de 8 baterias en paralelo tenemos ahora 48V@400Ah, Si hacemos la misma configuracion con baterías 6V tenemos 8 baterías en serie para un sistema de 48V@200Ah, ahora ponemos otro banco en paralelo, tenemos 16 Baterías; 2 Bancos de 8 Baterias en serie y a su vez en paralelo las series para un sistema 48V@400Ah.

The post Mejores Formas de Instalar tus Baterias appeared first on Tu Sistema Solar PR.

El controlador PWM es en esencia un interruptor que conecta una matriz solar a una batería. El resultado es que el voltaje de la matriz se reducirá hasta cerca del de la batería.

El controlador MPPT es más sofisticado (y más caro): ajustará su voltaje de entrada para recolectar la máxima potencia de la matriz solar y luego transformará esta energía para suministrar el requisito de voltaje variable, de la batería más la carga. Por lo tanto, esencialmente desacopla la matriz y los voltajes de la batería para que pueda haber, por ejemplo, una batería de 12 voltios en  un lado del controlador de carga MPPT y una gran cantidad de celdas cableadas en serie para producir 36 voltios en el otro.

2. Las fortalezas gemelas resultantes de un controlador MPPT

a) Seguimiento del punto de máxima potencia

El controlador MPPT cosechará más energía de la matriz solar. La ventaja de rendimiento es sustancial (10% a 40%) cuando la temperatura de la célula solar es baja (por debajo de 45 ° C), o muy alta (por encima de 75 ° C), o cuando la irradiancia es muy baja.

A alta temperatura o baja irradiancion , el voltaje de salida de la matriz disminuirá drásticamente. Luego se deben conectar más celdas en serie para asegurarse de que el voltaje de salida de la matriz exceda el voltaje de la batería por un margen cómodo.

b) Menor costo de cableado y/o menores pérdidas de cableado

La ley de Ohm nos dice que las pérdidas debidas a la resistencia del cable son Pc (vatios) = Rc  x I², donde Rc es la resistencia del cable. Lo que esta fórmula muestra es que para una pérdida de cable dada, el área de la sección transversal del cable se puede reducir en un factor de cuatro al duplicar el voltaje de la matriz.

En el caso de una potencia nominal dada, más celdas en serie aumentarán el voltaje de salida y reducirán la corriente de salida de la matriz (P = V x I, por lo tanto, si P no cambia, entonces debo disminuir cuando V aumenta).

A medida que aumenta el tamaño de la matriz, aumentará la longitud del cable. La opción de cablear más paneles en serie y, por lo tanto, disminuir el área de la sección transversal del cable con una caída resultante en el costo, es una razón convincente para instalar un controlador MPPT tan pronto como la potencia de la matriz exceda unos pocos cientos de vatios (batería de 12 V) o varios 100 vatios (batería de 24 V o 48 V).

3. Conclusión

PWM

El controlador de carga PWM es una buena solución de bajo costo solo para sistemas pequeños, cuando la temperatura de la célula solar es moderada a alta (entre 45 ° C y 75 ° C).

The post ¿Qué controlador de carga solar: PWM o MPPT? appeared first on Tu Sistema Solar PR.

Una de las conexiones electricas es la conexion en serie, una conexion en serie puede darse con fuentes de diferentes magnitudes pero se recomienda que tengas capacidad en amperaje igual, de lo contrario requiere de componentes electronicos para evitar retroalimentacion entre ellas. Alguno de los ejemplos de fuentes en serie son los siguientes:

Ejemplo de fuentes de voltaje en serie:

Como podemos observar en las imagenes, en las conexiones en serie obtenemos un voltaje mas alto pero el amperaje es el mismo. En el primer ejemplo tenemos dos fuentes de 12v 250Ah en serie, por lo que nos queda un sistema de 24V 250Ah. De igual manera el ultimo ejemplo tenemos 4 fuentes de voltaje de 6V200Ah lo que nos da un sistema de 24V 200Ah. Ahora veamos la proxima conexion; la conexion en paralelo.

Conexion en Paralelo

Para que podamos tener dos fuentes de voltaje en paralelo, ambas. deben tener igual magnitud y direccion.

En las conexiones en paralelo tenemos la particularidad de que los voltajes se quedan igual pero los amperes se suman. como vemos en la primera imagen tenemos dos baterias de 12V250Ah en paralelo lo que nos da un sistema de 12V500Ah en total.

Por ultimo tenemos la conexion combinada, la conexion serie paralelo. Esta conexion al ser combinada se mezclan ambos conceptos tenemos los voltajes se suman entre las series y los amperajes se suman en el paralelo de las series. Veamos el siguiente ejemplo:

En esta imagen tenemos un ejemplo de serie paralelo, en donde combinamos 8 baterias de 6V 200Ah. Esta configuracion la podemos percibir de la siguiente manera. Tenemos dos series de 4 Baterias 6V200Ah que nos da cada serie un sistema de 24V 200Ah. Estas dos series utilizando unos Jumpers dentre los positivos de cada serie y los negativos de cada serie creamos el paralelo. El Resultado de este paralelo nos da un sistema de 24V 400Ah.

The post Conexiones en Serie y Paralelo appeared first on Tu Sistema Solar PR.

Lecturas bases para el mantenimiento de Baterías Open-Wet Cell

• Voltaje de las celdas
• Gravedad especifica (SG)
• Resistencia interna
• Temperatura
• AC-ripple
• Voltaje del cargador(V.Flota)
• Corriente de carga del cargador
• Nivel del electrolito

Tipo de lecturas que se deben tomar dependiendo la frecuencia del mantenimiento

Anual ( incluye el mantenimiento de cada tres meses  más lo siguiente)

• Voltaje/celda
• Resistencia interna / celda
• Temperatura de todas las celda
• Gravedad especifica de todas las celdas
• Resistencia entre conectores
• Inspección visual (apariencia)
• Inspección del gabinete o rack

Cada tres meses

• Tomar lecturas de voltaje de las celdas piloto
• Tomar lecturas de SG de las celdas piloto
• Lecturas de Temperatura de las celdas piloto
• Gravedad especifica de las celdas piloto

Mensual

• Voltaje de flota y Voltaje de las celdas piloto
• Inspección visual (apariencia)
• Amperes del cargador a la batería
• Nivel electrolito
• SG celdas pilotos
• Temperatura de celdas pilotos
• Sistema de monitoreo (si fue instalado)

Notas: Si el voltaje de flota es  menor que el voltaje mínimo entonces comienza a ecualizar la batería.

SG= Specific Gravity [Gravedad]

The post Mantenimiento de Baterias appeared first on Tu Sistema Solar PR.

La causa principal de las fallas en las baterías es la corrosión en la placa positiva que limita la vida de la batería. Mientras la batería cicla o envejece, la rejilla comienza a deteriorar perdiendo la conductividad y el contacto con el material activo. Uno de los factores de diseño de las baterías que define la duración de la batería es el del espesor de la rejilla, entre mas fina sea la rejilla, más tiempo tomara a la rejilla para corroerse.

Al igual que las baterías inundadas “Flooded” las VRLA falla debido al crecimiento de la placa positiva y corrosión en la misma. En estas baterías VRLA el polo negativo puede descargarse a través del tiempo debido a la alta eficiencia de recombinación, mientras la batería toma edad y la recombinación se vuelve mas eficiente 98% ó más. El oxigeno liberado por la placa positiva migra a la placa negativa electro químicamente reduciendo la (esponja de plomo) material activo de plomo evitando que la placa negativa se recargue al 100%.

La perdida de agua es principalmente debido a la perdida de hidrógeno emitido por corrosión en las placas positiva. Esto ocurre cuando en la placa positiva no migra a la negativa, el cual permanece en la placa. Esta reacción remueve el sulfato, que produce una gravedad especifica baja en el electrolito provocando un voltaje de circuito abierto.

Una forma para eliminar la descarga de la placa negativa es darle carga de igualación “Equalize” ó “Boost- Charge” periódicamente a la batería. El voltaje necesario para una “Boost- Charge” debe ser de 2.45-2.50 V.P.C. Este proceso provoca calor y gasificación de la batería pero solo por un corto periodo de tiempo.

En las baterías VRLA, todo el oxigeno emitido es en el momento pico de la carga. El oxigeno liberado por la placa positiva es recombinado en la placa negativa ó utilizado para corroer la placa positiva.

El hidrógeno que es emitido como el producto de la corrosión de la placa positiva a lo largo con otro hidrógeno emitido debido a la descarga interna de la placa negativa será ventilado fuera de la celda periódicamente. Esta es la razón principal para la perdida del agua en el electrolito.

The post Método de Fallas de las baterías Selladas appeared first on Tu Sistema Solar PR.

Es recomendable modificar el voltaje de flota. La regla para hacer la compensación por temperatura es de sumar 2.8mV(0.0028) por cada grado °F (5.0mV/°C) por debajo de los 77 °F (25°C). Para temperaturas por encima de los 77 °F (25°C) se restan  2.8mV(0.0028) por cada grado °F (5.0mV/°C).

Por ejemplo :

Modelo de la batería : LCT 1680

Flota nominal @  77 °F  es 2.20  Vpc

Corección de flota @ 67 °F  es 2.228 Vpc

Coreccíon de flota @ 87 °F  es 2.172 Vpc

A temperaturas mayores a la nominal de 77 °F (25°C), por cada 15 °F (8°C) adicionales la vida de la batería disminuye en un 50 %.

The post Compensación por temperatura appeared first on Tu Sistema Solar PR.

La temperatura es una de las variables y factores importantes para el desempeño de una batería. Si la temperatura del electrolito esta sobre los 77 °F (25°C) resultara en una lectura baja aproximadamente igual a la pérdida de un punto 1 (0.001) por cada 3 °F (1.67°C). De lo contrario si la temperatura está por debajo de los 77 °F (25°C) las lecturas estarán aproximadamente un punto 1 (0.001) por encima por cada 3 °F (1.67°C). Altas temperaturas expanden el volumen del electrolito que reduce la gravedad especifica, mientras que las bajas temperaturas condensan el electrolito provocando que este se concentre.

Las baterías de plomo y ácido son un artefacto electroquímico. El calor acelera la actividad química, mientras que el frío la reduce. Temperaturas mayores a los 77 °F (25°C) tienen los siguientes efectos en baterías plomo- ácido:

• Aumentan el desempeño
• Aumenta la descarga interna
• Bajo voltaje de celda  para una misma corriente de carga establecida
• Aumenta la corriente de carga para un voltaje establecido
• Disminuye la vida útil
• Aumenta el uso de agua
• Aumenta los requisitos de mantenimiento

Temperaturas menores a las nominales de 77 °F (25°C) tienen el efecto opuesto a lo explicado arriba. En general una batería operando al voltaje de flota recomendado en un lugar frío aumentara la vida útil y requerirá menos mantenimiento que si operaran en un ambiente caliente.

The post Efectos de la temperatura appeared first on Tu Sistema Solar PR.

Para poder determinar el voltaje de equalize  hay que basarse en el voltaje máximo permitido por el equipo conectado al sistema DC.  Recuerde siempre verificar antes en las tablas del manufacturero los voltajes máximos y mínimos de voltaje de permitidos para las celdas y el tiempo al cual deben estar expuestas las mismas.

La no-uniformidad de los voltajes de las baterías es resultado de:

• Voltaje de flota bajo por ajuste impropio del cargador
• Algún medidor de voltaje en el cargador defectuoso
• Selección incorrecta del voltaje de flota de las celdas
• Variaciones en las temperaturas de las celdas, debido al ambiente ó al arreglo de baterías. La mayor diferencia de temperatura entre las celdas es de 5 ° F (3 °C ). Si la temperatura de las celdas es el problema, revise la localización de las mismas y oriéntese sobre las recomendaciones del manufacturero.

Esta tabla solo aplica a celdas con temperaturas de operación entre los 60-90 °F (16-32°C). Para celdas con temperaturas de 40-59 °F (5-15°C), utilice el doble de las horas. Para celdas con temperaturas de 39°F (4°C) ó mas bajos, utilice cuatro veces la cantidad de horas.

Nota: El voltaje de una celda tibia debe ser menor que el promedio. Su voltaje puede ser corregido por temperatura añadiéndole 0.003V por cada °F (0.005/°C) que la celda este por encima del promedio de las demás celdas.

Durante la carga de igualización, se debe monitorear la temperatura de las celdas piloto. Estas no deben subir mas allá de los 110 °F (43 °C). Si sucede, el voltaje de igualización debe ser reducido a 2.20 V.P.C hasta que las celdas enfríen a una temperatura de 100 °F (38°C) o menos.

 Flota

Las baterías están continuamente supliendo carga a circuitos de control, cargas en paralelo con “power supplies”, por lo que se hace indispensable un apoyo confiable a estas cargas en momentos de interrupciones eléctricas o apagones. Esta interconexión y operación es llamada servicio en flota.

Tabla  2.0

Voltaje de flota por celda

Celdas de antimonio

Celdas de Calcio y plomo

*Aplicable a aplicaciones de telecomunicaciones solamente

** Para aplicaciones nucleares solamente, LCT-HP y MCI II.

Recarga y estratificación del electrolito

La presencia de un gradiente químico suele ser debida a la concentración de algún tipo de compuestos químicos en las zonas profundas, de forma que son más densas que las superficiales. A esta condición se le llama estratificación. Cuando la batería es descargada, la gravedad especifica del electrolito se reduce. Esto es como resultado del uso de los iones del sulfato en la reacción química con el material activo en las placas positivas y negativas. La esponja de plomo en la placa negativa y el dióxido de plomo en la placa positiva se convierte en sulfato de plomo, combinando los iones de sulfato del electrolito con los compuestos de plomo en las placas.

En la recarga el sulfato de plomo en las placas en convertido de vuelta a sus compuestos originales y los iones de sulfato son liberados de las placas. Los iones de sulfato se combinan para producir ácido sulfúrico con una densidad mayor a la del electrolito. Como resultado obtenemos un nuevo y regenerado ácido, el cual cae al fondo de la celda. Lecturas de gravedad específica tomadas en la parte superior de la celda serán más bajas que si se tomaran en la parte inferior de la celda. A esta condición de le llama “estratificación del electrolito”. Esta condición no inhibe la habilidad de la batería para suplir la potencia. Hay dos formas de eliminar este problema, la primera es proveer suficiente tiempo para la difusión química. Esto pudiera tomar varias semanas en voltaje de flota, dependiendo del gravo de estratificación.

Un método más eficiente es el de darle una carga de igualizacion. Los gases producidos por el igualización subirán el electrolito, causando uniformidad en la celda. Luego de un tiempo relativamente corto el electrolito se homogenizará. La cantidad de gases que se produzcan y el ajuste del igualización estará directamente asociados con el tiempo que requerirá la homogenización.

The post Métodos de Recarga de Baterías appeared first on Tu Sistema Solar PR.

El voltaje de la batería debe ser ajustado al voltaje promedio por celda multiplicado por el número de celdas en la batería

Luego de cargarlas por los periodos de tiempo estipulados en las tablas, se deben tomar lecturas de voltaje y gravedad especifica. La carga debe ser reducida a voltaje de flota cuando el voltaje mas bajo por celda es menos de 0.005 V por debajo del promedio del banco de baterías. Las gravedades especificas deben de estar en por lo menos +0.010/-0.005 del promedio del banco.

The post Baterías plomo-calcio appeared first on Tu Sistema Solar PR.

Las baterías se clasifican en tres categorías

• Larga Duración
• Para uso General
• Alto Desempeño

Larga duración:

• Placas positivas finas (0.25 – 0.35 pulgadas)
• Separadores finos (Naranja, marrón, amarillo)
• Mallas de retención ( Aguanta el material activo)
• Postes de plomo ( son de plomo puro)
• Baja gravedad especifica ( SG = 1.215)
• Aplicaciones comunes: Telecomunicaciones

Celdas de Uso General

• Placas positivas medianas – finas  ( 0.25 – 0.30 pulgadas)
• Separadores Medianos / Finos
• Malla retenedora
• Postes de plomo o cobre
• Gravedad especifica Baja ( SG = 1.215)

Aplicaciones comunes:

Estaciones generatrices / Subestaciones

Controles industriales Switchgears

Celdas de Alto Rendimiento

• Placas positivas finas (0.20 pulgadas )
• Separadores Finos
• Copper – inserted ó cobre puro, lead – plated post
• Alta gravedad especifica (SG = 1.250)
• Aplicaciones comunes (UPS Systems)

Nota : Entre mas cerca estén las placas positivas y negativas mejor desempeño lo que implica que tienen un separador más fino.

The post Clasificación de las Celdas appeared first on Tu Sistema Solar PR.