Conoce los diferentes tipos de baterías para luminarias de alumbrado público solar

Por: Alex Mes

Lo primero que se debe tener en cuenta si la iluminación de la casa te parece insuficiente, o molesta es entender un poco de la distribución arquitectónica del espacio y cómo está configurado en términos de materiales. Para esto es importante tener claras estas premisas:Uno de los componentes fundamentales que se debe tener en cuenta en la selección de las luminarias de alumbrado público solar LED es la batería. No obstante, debe considerarse que todos los elementos que componen el sistema (además de la batería) deben ser óptimos, porque si uno de ellos no lo es, la luminaria presentará problemas de operación en el corto plazo.

En VCP hemos analizado las diferentes baterías, sus ventajas, precios, disposición final, entre otros, con el fin de entregarte una depuración exacta de la información, para que tu próxima selección de luminaria LED, cuente con todos los criterios necesarios para tus proyectos. #conluztodoesposible

Por esto, te queremos compartir algunos conceptos claves:

1. Función:

Las baterías para energía solar, conocidas también como “acumuladores”, tienen la función principal de almacenar la energía que luego será utilizada por la luminaria.

2. Composición:

Las baterías están compuestas por dos electrodos sumergidos en un electrolito, lo cual genera una reacción electroquímica de reducción y oxidación, además presenta un intercambio de electrones entre los dos polos, con lo cual se realiza la transferencia de energía y se logra generar una oxidación de los materiales.

3. Unidad de medida de la capacidad de las baterías (Ah) o (Wh)

Es la cantidad de energía eléctrica que se puede almacenar y finalmente suministrar a un equipo, inicialmente es importante conocer la unidad de medida, que puede ser, amperios-hora (Ah) o vatios-hora (Wh) lo que determina un tiempo de descarga o la autonomía que ofrece la batería en función de la corriente y/o potencia consumida.

Es importante entender que la capacidad de la batería varía según el tipo, tamaño, voltaje, temperatura y composición química, ya que estos pueden afectar su desempeño.

4. Profundidad de descarga (DOD)

Es el porcentaje de energía que se puede descargar la batería en relación con la capacidad total de carga de la misma. Para entender este aspecto te pondremos el siguiente ejemplo: tenemos una batería de 250 Ah, y la recomendación del fabricante es una profundidad de descarga máxima del 80%. Esto quiere decir que no deberías dejar que tu batería quede por debajo del estado de carga (SOC) del 20% o en este caso de 50 Ah, pues de esa manera la batería empezaría a perder su vida útil.

5. Vida útil:

La vida útil está determinada por la cantidad de ciclos de carga y descarga a la que puede ser sometida la batería. Esta cantidad de ciclos se analiza con relación a la profundidad de descarga. Por eso, la vida útil de la batería es proporcional a la profundidad de descarga habitual, y también a la temperatura de operación, que juega un papel determinante en su desempeño.

A continuación te mostramos un gráfico en el que se puede evidenciar que, cuando la temperatura aumenta, el número de ciclos de la batería disminuye. Así mismo, en la medida que la profundidad de descarga se acerca al 100% se genera una mayor exigencia a la batería y los ciclos de vida útil que esta puede cubrir, también disminuyen.

Cabe tener presente que las baterías funcionan mejor a temperatura ambiente ( 25°C ), y los cambios tanto hacia temperaturas extremadamente frías o extremadamente calientes afectarán su rendimiento y longevidad.

Tipos de baterías que se pueden encontrar para soluciones solares:

• Baterías Monoblock

Están destinadas para pequeñas instalaciones solares y cuentan con una relación calidad-precio equilibrada. No suelen instalarse en luminarias con banco de baterías independiente, sino que son más usadas para granjas solares. Este tipo de baterías utiliza una tecnología de plomo ácido, lo cual implica un mantenimiento anual, ya que presenta evaporación de gas.

• Baterías de Ciclo Profundo

Tienen un formato parecido a las monoblock, pero son más grandes y están pensadas para instalaciones solares de uso diario, pues tienen 3 o a veces más durabilidad que una monoblock. Una de las ventajas principales es que puede soportar descargas completas sin afectar su vida útil, que puede ser de 5 a 7 años.

• Baterías AGM

“AGM” es la abreviación de Absortion Glass Mat. Es una batería sellada y el electrolito va en unos separadores de fibra de vidrio, donde el ácido se absorbe mejor y más rápido por las placas de plomo de la batería.
Además, poseen unas válvulas de regulación de gases para evitar pérdidas, por eso se llaman “libres de mantenimiento”.

• Baterías Litioferrofosfato LiFePO₄ (Utilizadas en nuestras luminarias Solara)

Es una variante de la batería de litio convencional, donde este material se sustituye en su mayoría por láminas de fosfatos de hierro; Estas láminas se concentran en el polo positivo o cátodo.
Un conjunto de cristales de carbono forman el polo negativo o ánodo, entre los cuales encontramos pequeñas partículas de litio. Al estar sumergidas en un líquido electrolítico, las partículas obtienen carga eléctrica, abandonando los cristales de carbono y desplazándose hacia el cátodo.
En VCP hemos escogido esta solución para nuestras luminarias solara por los siguientes beneficios:

1. Son más seguras que las baterías de iones de litio convencionales, ya que tienen un menor riesgo de sobrecalentamiento y explosión. Así mismo soportan mejor las altas temperaturas.

2. Tienen una vida útil más larga entre 2000-3000 ciclos y son más resistentes a las vibraciones eólicas o mecánicas.

3. Son más ligeras y compactas, lo que las hace ideales para su uso en luminarias solares con un diseño más refinado.

4. Al tener más ciclos de vida útil, son más sostenibles para el medio ambiente, ya que su disposición final genera menos volumen que otros tipos de batería.

5. La profundidad de descarga de las baterías de LiFePO4 están entre 95% y 98% lo que permite el uso casi completo de la capacidad de carga total de la batería.

6. Son las más versátiles en cuanto a temperatura de operación, pues aunque con muy bajo rendimiento pueden operar hasta a -30°C. Sin embargo la temperatura de operación ideal está entre 0°C – 50°C.

Finalmente, te compartimos un cuadro comparativo de las diferentes tecnologías en baterías:

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