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Determinación de los Patrones de Consumo (I parte) PDF Imprimir E-mail
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Nociones Básicas sobre Energías Renovables
Escrito por Administrator   

La determinación del patrón de consumo es extremadamente importante porque establece qué batería se requiere para nuestro sistema de energía renovable o de respaldo eléctrico. Las baterías se seleccionan de acuerdo con la cantidad de energía que deben suplir en amperios x hora (AH) a las cargas o electrodomésticos que alimentan. La mayoría de los fabricantes han estandarizado el valor de la capacidad en AH como la corriente total que suplirá esa batería en un período de 20 horas, descargándose cada una de las celdas de esa batería hasta un voltaje mínimo de 1,75 voltios, trabajando a una temperatura ambiente de 25 °C. (Ver el artículo "¿Qué es un acumulador o batería electroquímica?")

 

Esto significa que una batería con una capacidad de 100 AH puede suplir alrededor de 5 amperios x hora durante 20 horas, con lo cual al cabo de dicho período la batería estará completamente descargada. Si la batería es descargada a esta rata recomendada por el fabricante de 5 AH se obtendrá el mayor número de ciclos de carga y descarga, y por ende muchos años de vida útil. Sin embargo, a esa misma batería le podemos extraer un valor mucho mayor de corriente, digamos por ejemplo el doble, es decir unos 10 AH. En este caso podríamos pensar que la batería trabajará por unas 10 horas, pero en realidad sólo funcionará unas 7 u 8 horas (nótese que la relación no es lineal), tiempo en el que la batería se descarga por completo. El precio que se paga por descargar la batería al doble de la rata establecida es que la vida útil se reduce considerablemente. No hay límite al valor de corriente eléctrica que podemos extraer del acumulador, sino que como consecuencia el tiempo de descarga se puede reducir de 20 horas a minutos, y la vida útil puede pasar de años a tan sólo días o semanas.

Lo ideal es siempre descargar los acumuladores o baterías a la rata recomendada por el fabricante.

De aquí se puede deducir fácilmente por qué dos familias que consumen diariamente la misma cantidad de energía pero en distintos períodos de tiempo, requieren por lo general de dos bancos banterías completamente distintos.

Tomemos como ejemplo una familia A que consume unos 3000 vatios diarios en un período de 16 horas. Si se utilizan baterías de 12 voltios cada una, entonces como la potencia P se define como:

P = V x I

donde V es el voltaje e I la corriente; esta familia requiere de

I = 3000 vatios/12 voltios= 250 amperios en 16 horas

Pero como la capacidad en AH de la batería viene dada en períodos de 20 horas por el fabricante, es necesario establecer una simple regla de tres para identificar la capacidad en AH de las baterías.

250 A -------------- 16 horas

X -------------- 20 horas

X = 20 horas x 250 A / 16 horas = 312 A

Esta familia requiere de un banco de baterías de 312 AH a 12 voltios para mantener funcionando sus cargas por aproximadamente 16 horas, tiempo en el cual se descargarán por completo las baterías.

Ahora, si tenemos una familia B que sólo pasa 6 horas en su casa, e igualmente consume 3000 vatios diarios de energía y utilizan las mismas baterías de 12 voltios, la cantidad de corriente que requieren es de I = 3000 vatios / 12 voltios = 250 amperios.

Lógicamente consumen la misma cantidad de corriente, pero lo hacen en un período de tiempo más corto porque consumen los mismos 250 amperios pero en tan sólo 6 horas. Para ubicar la batería equivalente que sea capaz de proveer esa corriente se hace nuevamente el cálculo de la regla de tres:

250 A ----------------------- 6 horas

X ----------------------- 20 horas

X = 20 horas x 250 A / 6 horas = 833 AH.

La familia B requiere un banco de baterías de 833 AH a 12 voltios.

Como vemos dos familias con el mismo consumo de energía diario pero con diferentes patrones consumo, requieren de dos bancos de baterías distintos para que ambos sistmas tengan la misma vida útil y suplan las necesidades eléctricas en cada uno de uno de los casos. Entre más rápida sea la rata de descarga de las baterías, se requerirá mayor capacidad en AH, lo que se traduce en mayor costo del sistema. Los sistemas que tienen patrones de consumo intensivos son mucho más costosos.

 

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