Las baterías solares son dispositivo que te permite almacenar la energía que producen las placas solares cuando hace sol con el fin de poder utilizarla cuando los usuarios de la instalación solar la necesiten a lo largo del día. Las baterías permiten poder ofrecer una gran cantidad de energía si lo necesitan los dispositivos eléctricos de la vivienda.

¿Cómo funcionan las baterías solares?

La función principal de las baterías solares es proporcionar energía eléctrica cuando los paneles no están generando la electricidad que necesitas. Cuando los paneles generan más energía de la que consumes, esta se desvía para cargar las baterías, algo que suele ocurrir, por ejemplo, cuando hace mucho sol.

La energía eléctrica que se genera por cualquier medio debe ser consumida al momento, por ejemplo, la energía que se recibe en tu vivienda en este momento, está siendo generada ahora mismo. Por lo tanto, en una instalación solar de aislada es muy importante utilizar baterías para que se pueda almacenar la energía y poder usarla cuando sea necesaria. Ocurre lo mismo en instalaciones solares de autoconsumo en las que se quiera almacenar la energía de forma física en lugar de verterla a la red.

Las baterías para almacenar la energía eléctrica que reciben de los paneles solares deben realizar un proceso químico en el cual intervienen los electrodos y el electrolito que se encuentran dentro de la batería y la energía eléctrica generada. Durante la carga, se aplica una corriente eléctrica externa a la batería, forzando el movimiento de electrones y iones. Los iones se mueven a través del electrolito desde el cátodo hacia el ánodo. Los iones que llegan al ánodo, el polo negativo, se almacenan en la estructura del material del ánodo que en las baterías solares de ácido-plomo suelen ser de plomo, este proceso se llama intercalación. Mientras que en el cátodo, polo positivo, el sulfato de plomo reacciona con el ácido sulfúrico presente en la batería para formar dióxido de plomo.
La densidad del electrolito se refiere a la concentración de ácido sulfúrico, y se toma como referencia para saber el estado de carga de la batería. La batería se considera completamente cargada cuando la máxima cantidad de iones ha sido transferida y almacenada en el ánodo. En este punto, la batería ha almacenado la máxima cantidad de energía que puede contener en su estado químico actual.

¿Qué factores pueden provocar un malfuncionamiento en las baterías solares?

Un mal funcionamiento de las baterías puede producirse si no se ha realizado bien el dimensionamiento del kit solar o de la instalación solar o si el uso no es el correcto. Vamos a ver los factores principales que pueden provocar un malfuncionamiento del equipo de baterías solares:

Mal dimensionamiento de las baterías

Un mal dimensionamiento de las baterías pasará cuando a la hora de dimensionar la instalación solar, el cálculo de la cantidad de Ah necesarios en las baterías sea insuficiente y eso provoque que se descarguen demasiado las baterías, a niveles que afectarán a su vida útil y a su rendimiento y eficiencia.

Descarga excesiva intensiva

La descarga excesiva puede deberse a un mal diseño con capacidad de baterías insuficiente que provoque descargas demasiado intensas, o por un mal uso del propietario que esté realizando consumos mayores a los previstos en el momento del diseño del equipo solar.

Sobrecarga

La sobrecarga puede provocarse por un mal funcionamiento del regulador que controle las baterías, así como por rayos o el uso de dispositivos electrónicos con mal funcionamiento. Esto ocurrirá en kits solares mal realizados por empresas o personas inexpertas que no utilicen protecciones eléctricas.

Incompatibilidad por uso de modelos de baterías inadecuados

El uso de un tipo u otro de batería solar dependerá del tipo de consumos que haya en la instalación solar. Por ejemplo, las baterías solares monoblock no soportan los picos de arranque de motores, por lo que su uso en estos casos provocará que las baterías reduzcan drásticamente su funcionamiento y sus años de vida.

Temperaturas ambientales extremas

Las baterías deben colocarse en lugares con temperaturas estables, por lo que nunca deben colocarse al exterior o en lugares sin ventilación. Los cambios de temperatura afectarán a su vida útil y a su rendimiento.

Falta de mantenimiento

La falta de mantenimiento también será un factor muy importante que puede provocar un malfuncionamiento de las baterías solares. Se deben mantener limpias y sin polvo ya que el polvo puede acumular humedad que provoque daños eléctricos a la batería. También se deben cuidar los bornes y controlar el estado de las conexiones de los cables.

¿Qué hacer para que la batería solar funcione correctamente y de forma duradera?

Las baterías solares son el elemento más costoso de una instalación solar y a su vez, el elemento más delicado y que requiere de un mantenimiento y condiciones de uso adecuadas para alargar su vida útil lo máximo posible y que no se inferior a los años previstos. Para ello se deben cumplir los principales factores:

Buen Mantenimiento

Un buen mantenimiento anual es crucial para que estas trabajen de forma eficiente y óptima y que no aparezcan problemas como la corrosión exterior de sus polos, y que sus conexiones de cable se mantengan fuertes y nos e aflojen. Lo que podría suponer un sobrecalentamiento en los bornes y pérdidas de energía en forma de calor.

Temperatura estable

Los cambios de temperatura deben ser estables, es decir, el lugar en el que se coloquen las baterías debe ser un lugar en el que las diferencias de temperatura del día y la noche tanto en verano como en invierno deben ser lo más estables posibles. Cambios bruscos de temperatura no serán buenos para la vida útil por lo que se debe cuidar este aspecto si se quiere que las baterías sean duraderas.

Porcentajes de descarga controlados

Para las baterías solares es muy importante que el nivel de descarga diario de una batería no sea superior al 50%. De este modo, se consigue que se mantengan los niveles normales de degradación de una batería, los cuales serán muy lentos y se podrá alargar al máximo su vida útil y reducir al mínimo la sulfatación de sus placas internas.

Buen dimensionamiento de las baterías

Un buen dimensionamiento de las baterías acorde al consumo que se necesita en la instalación solar es clave para evitar que con el consumo diario previsto y con la captación de energía bien calculada, la descarga de las baterías sea normal y no se produzcan descargas muy profundas por culpa de poca cantidad de captación de energía solar o de un insuficiente espacio para el almacenaje de energía.

Protecciones

Las protecciones son vitales para evitar que se produzcan sobrecargas, sobretensiones o sobrecalentamientos. Para ello, es importante que hayan magnetotérmicos que protejan estos elementos de la instalación solar.

¿En qué se diferencia el funcionamiento de una batería solar de una batería de tracción?

Mientras que las baterías de vehículo son de fabricación simple con un tipo de placas interiores gruesas cuyo propósito es solamente ofrecer una gran cantidad de energía en un momento concreto para arrancar el vehículo, las baterías solares son completamente diferentes y en su fabricación se utilizan componentes más caros y complejos. Ya que, a diferencia de los vehículos, las baterías solare deben cumplir unos estándares de uso mucho más exigentes para cumplir con ciclos de carga y descarga profunda de forma diario durante mucho tiempo.