A importância da bateria solar em sistemas autónomos de energia solar

As baterias solares desempenham um papel essencial num sistema solar, uma vez que são o recipiente onde é armazenada a energia gerada nos painéis solares. Desta forma, o proprietário poderá utilizar a energia sempre que precisar, 24 horas por dia. Sem eles, a energia teria que ser consumida naquele momento ou seria perdida. Ao contrário de uma bateria de carro, a bateria solar possui uma construção interna completamente diferente, permitindo descarregar grandes quantidades de energia por muitos anos. São baterias preparadas para esta função todos os dias do ano.

A importância da bateria solar em sistemas autónomos de energia solar

Nos tempos modernos, mais e mais pessoas estão procurando maneiras de reduzir sua pegada de carbono e fazer escolhas sustentáveis. O sistema fotovoltaico autónomo pode fornecer uma fonte confiável de energia limpa que não depende de combustíveis fósseis ou outras fontes externas. A sua eficácia depende em grande medida da qualidade dos seus componentes, nomeadamente do dispositivo de armazenamento conhecido como bateria solar. Este armazena a energia produzida pelas células fotovoltaicas e permite que seja utilizada quando necessário.

Este artigo analisará por que uma boa bateria solar é essencial para sistemas de energia solar e quais etapas precisam ser tomadas para garantir desempenho e fiabilidade ideais. Ele também examinará as tendências atuais em pesquisas relacionadas a essa tecnologia e considerações para melhorias futuras.

O que é um sistema autónomo de energia solar?

Um sistema autónomo de energia solar é um sistema que funciona independentemente da rede elétrica. É composto por painéis fotovoltaicos, um inversor e um banco de baterias, um regulador de carga e outros componentes dependendo de sua aplicação. O que essas partes fazem?

● Painéis solares são usados ​​para converter luz solar em energia elétrica.

● O inversor recebe corrente contínua do painel solar e a converte em corrente alterna adequada para alimentar aparelhos ou eletrodomésticos.

● O controlador de carga solar regula a quantidade de tensão que entra e sai das baterias para evitar que sejam sobrecarregadas ou danificadas. Assim, garante a máxima vida útil e desempenho dos componentes do sistema.

Todos esses componentes trabalham juntos para capturar a luz solar e convertê-la em eletricidade utilizável para ser armazenada em baterias ou usada diretamente. A principal vantagem destes sistemas reside na capacidade de fornecer energia elétrica em locais onde não existem serviços de rede elétrica pública e onde é muito caro trazê-la, pois obriga a elétrica a instalar um transformador que fará o cliente pagar quando o solicitar.

Um dos componentes mais importantes e, por sua vez, mais delicados e caros é o banco de baterias, que armazena a energia produzida pelos painéis fotovoltaicos (FV) durante o dia graças à radiação solar. As baterias permitem aos usuários:

1. Armazenar a eletricidade gerada pelos painéis para utilizá-la à noite ou quando o cliente o solicitar, o que lhe permite aproveitar ao máximo a fonte de energia renovável disponível.

2. Eles agem como um amortecedor contra flutuações de carga de curto prazo, fornecendo uma fonte de alimentação estável mesmo se o consumoaumenta repentinamente. Para isso, é importante um bom dimensionamento das baterias, fator chave que levamos em conta na Damia Solar.

3. Eles permitem que você gerencie o consumo de eletricidade de forma mais eficiente, pois fornecem acesso ao armazenamento de energia renovável no local.

Toda energia é sempre gerada em corrente contínua e armazenada nessas baterias. Para aproveitar essa energia, ela deve ser convertida em corrente alterna por meio de um inversor de potência, convertendo a energia contínua de 12 volts, 24 volts ou 48 volts, em corrente alterna de 230 volts como a recebida em qualquer casa convencional através da Companhia Elétrica. Desta forma, você pode usar todos os tipos de dispositivos eletrônicos, como bombas de água, luzes e eletrodomésticos com máquina de lavar, máquina de lavar louça, geladeira, frigorifico, etc. Isso os torna elementos essenciais em qualquer instalação solar isolada, pois são capazes de garantir o funcionamento ininterrupido, independentemente das condições climáticas ou da disponibilidade de luz solar.

Tipos de baterias solares para sistemas autônomos

As baterias solares são um componente essencial dos sistemas autônomos de energia solar ou também chamados sistemas isolados de energia solar. As baterias armazenam a energia produzida pelos painéis solares e fornecem uma fonte confiável de eletricidade quando e necessário. Existem vários tipos de baterias:

Baterias de íon de lítio (íon de lítio):

PRÓS

● Elevado número de ciclos de descarga profunda.

● Boa vida util.

● Podem suportar temperaturas extremas.

● Menos peso do que o resto das baterias.

CONTRAS

● Tecnologia recente e fabricação em escala reduzida.

● Custos de fabricação muito altos para grande armazenamento de energia, como é a energia solar.

Baterias de chumbo-ácido abertas:

PRÓS

● As baterias solares mais econômicas do mercado.

● Ideal para pequenas instalações ou para instalações onde não são utilizadas bombas de água ou dispositivos elétricos com motores.

 CONTRAS

• Necessita de manutenção periódica com água destilada.

• Devem ser colocados em um lugar com ventilação.

• Não suportam picos de arranque de motores ou grandes aparelhos elétricos. O que afetaria muito sua vida útil.

• São as baterias solares com menos anos de vida (de 4 a 5 anos em condições normais de utilização).

• Permitem um número limitado de descargas profundas.

•  O Seu peso.

Baterias de gel e baterias AGM/Gel:

PRÓS

● O melhor  relação qualidade-preço.

● Não requerem manutenção.

● Ideal para instalações pequenas ou médias e onde se utilizam bombas de água ou aparelhos elétricos com motor.

● Suportam sem problemas os picos de arranque do motores sem afetar sua vida útil.

● Baixo nível de autodescarga.

CONTRAS

• Não mais do que 4 unidades podem ser conectadas em paralelo. A partir daqui, as perdas de tensão serão importantes. Com isso, são recomendados apenas para instalações de médio e pequeno.

•       Seu peso.

Baterias estacionárias ou de vasos:

PRÓS

● As melhores baterias solares em desempenho e com vida útil de 20 anos.

● Ideal para grandes instalações de energia solar.

● Muito durável em condições adversas com alta demanda de consumo, incluindo ciclos de alta temperatura.

● Suportam sem problemas os picos de arranque do motor sem afetar sua vida útil.

● Baixo nível de autodescarga.

 CONTRAS

• A opção mais cara.

• Requerem de manutenção.

• Seu peso e grande volume.

A escolha entre diferentes tipos de baterias solares depende de fatores importantes, como orçamento, requisitos de desempenho (ou seja, componentes eletrônicos a serem conectados na instalação solar autônoma) e vida útil esperada. Conhecer esses detalhes garante que os usuários selecionem o tipo de bateria mais adequado para atender às suas necessidades, evitando possíveis problemas devido a baterias inadequadas, resultando em vida útil muito curta.

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Como escolher baterias solares para sistemas autônomos?

Fatores como tamanho, tipo (por exemplo, chumbo-ácido), tensão, capacidade e custo devem ser levados em consideração ao escolher uma bateria solar para um sistema autônomo fora da rede (isolado), a fim de obter um ótimo desempenho e longevidade do sistema . Com o processo de seleção adequado e práticas de manutenção regulares, as baterias solares oferecem a particulares e às empresas uma maneira confiável de armazenar energia limpa sem depender de fontes externas caras de eletricidade, como o uso de geradores elétricos.

A capacidade de uma bateria determina quanta energia pode ser armazenada, o que significa que afeta diretamente o desempenho de um sistema isolado da rede. É importante escolher uma bateria ou baterias com capacidade suficiente para fornecer energia quando seja necessário. A qualidade da bateria também influencia na sua vida útil; A má qualidade pode levar a substituições frequentes e, portanto, reduzir consideravelmente a taxa de custo de instalação – amortização, enquanto a boa qualidade garantirá que a vida útil e a confiabilidade da instalação solar sejam cumpridas sem problemas ao longo do tempo.

Manutenção e cuidado de baterias solares em sistemas autônomos

 

As baterias estão sujeitas a desgaste natural que pode afetar o seu desempenho ao longo do tempo. É importante inspecioná-los regularmente e mantê-los em boas condições para maximizar sua eficiência. A manutenção adequada inclui:

– Verifique os níveis de eletrólito das baterias de chumbo-ácido abertas, que requerem manutenção para monitorar o nível do líquido em seu interior e evitar que o nível fique tanto acima quanto abaixo do nível máximo e dos limites de nível mínimo nela indicados. Adicione água destilada para manter o nível dentro dos limites.

– Verifique a tensão de circuito aberto em intervalos regulares usando um tester ou multímetro que, além de detectar a corrente alterna, também detecta a corrente contínua. Para detectar os primeiros sinais de sulfatação em baterias. Em baterias estacionárias é mais fácil detectar o estado de sulfatação, pois estão em um recipiente translúcido. (A sulfatação é detectada por um pó branco grudado nas placas internas da bateria. Se o pó estiver no fundo da bateria, não se preocupe, pois será um bom sinal de que as placas internas da bateria estão dessulfatadas e limpas ).

– Certifique-se de que não haja sinais de corrosão nos terminais da bateria. A operação em corrente contínua causa estresse nos terminais, produzindo diferentes pressões em sua operação, por isso é muito importante verificar se as conexões nos terminais estão sempre fortes e em bom estado.

A expectativa de vida de uma bateria solar varia dependendo da qualidade do tipo. As baterias de chumbo-ácido de ciclo profundo, mais comumente conhecidas como baterias solares monoblock, têm uma vida útil de 4 a 5 anos em condições normais de uso. Por outro lado, as baterias AGM têm uma vida útil de 7 a 9 anos em condições normais de uso. Já as baterias de Gel têm vida útil de 9 a 12 anos em condições normais de uso. As baterias de lítio e as estacionárias ou vasos têm uma vida útil de 20 anos. Sempre em condições normais de utilização e se forem devidamente cuidadas.

Para prolongar sua vida útil, os usuários são aconselhados a evitar descargas por de baixo do 50% em baterias solares monoblock, baterias AGM e Gel, evitando descargas por de baixo de 25% em baterias estacionárias e baterias de lítio. Para isso, é tão importante que a empresa de energia solar realize um bom dimensionamento de sua instalação solar, ou seja, levando em consideração seu consumo e calculando a capacidade adequada das baterias. Na Damia Solar somos especialistas no setor e fazemos os cálculos para que os clientesnão  tenham problemas com a capacidade das suas baterias e possam usufruir da sua instalação sem problemas. Somos uma empresa profissional e levamos isso em consideração, pois as baterias são o componente mais caro e ao mesmo tempo mais delicado de uma instalação solar autônoma, portanto o cálculo deve ser feito corretamente para não prejudicar o cliente no futuro.

Outro fator muito importante a ter em conta é o local onde as baterias são armazenadas. O mais importante é que estejam, se possível, em um local com temperatura média de 20 graus. E que as variações de temperatura do local do dia para a noite são mínimas. Não há nada pior do que baterias que estão no verão durante o dia em um local a 40 graus e no inverno em temperaturas abaixo de zero. Essas oscilações afetarão sua vida útil. Se tiver de escolher um local para os guardar, será sempre melhor no rés-do-chão do que baixo de um telhado da casa. É importante que haja janelas com bons vidros e que a ventilação do local seja por grades e não por paredes abertas.

É imprescindível seguir todos os protocolos de segurança relativos ao trabalho com componentes elétricos ao realizar qualquer tipo de trabalho de manutenção em um banco de baterias solares. Isso inclui desconectar as fontes de energia antes de tocar em qualquer terminal ou cabo, usar equipamentos de proteção como luvas e óculos quando necessário e evitar fumar perto das baterias devido ao risco de incêndio ou explosão causado pelo acúmulo de gás combustível dentro das baterias. . A manutenção adequada das baterias solares garante um ótimo desempenho ao longo de sua vida útil, por isso vale a pena cuidar bem delas.

Sistemas autônomos de energia solar e comunidades isoladas

A importância da bateria solar em sistemas autônomos de energia solar é evidente, pois proporciona aos proprietários estabilidade e confiabilidade ao permitir a continuidade do fornecimento de energia elétrica, mesmo em períodos de máxima demanda ou cortes que existiriam em uma casa convencional conectada. a companhia de energia.

Em muitas áreas rurais ao redor do mundo que carecem de conexões de rede confiáveis, comunidades isoladas dependem de sistemas de energia solar para suas necessidades diárias de energia. Essas comunidades costumam usar grandes bancos de baterias de íon-lítio ou baterias estacionárias, que são combinadas com painéis fotovoltaicos para gerar energia suficiente para as operações diárias, como iluminar a casa, aquecer água e cozinhar. Usando essa combinação de tecnologia, essas comunidades podem criar fontes de energia autossustentáveis ​​que exigem manutenção mínima e custam menos do que conectar-se à rede elétrica local fortemente saturada com interrupções constantes.

Para essas comunidades fora da rede, ter acesso a um fornecimento confiável de eletricidade é essencial para o desenvolvimento e o crescimento, e as baterias solares desempenham um papel fundamental para ajudá-las a atingir esse objetivo.

Perguntas frequentes

Quanto custa um sistema autônomo de energia solar?

O custo de um sistema autônomo de energia solar pode variar significativamente, dependendo da quantidade de energia necessária por dia. Para obter esses dados, é necessário ver quantos aparelhos serão conectados e seu consumo total de acordo com o número de horas de uso por dia. Na Damia Solar temos a mais ampla gama de kits de energia solar para cobrir um grande número de necessidades. Em geral, para uso residencial, recomendamos nossos kits solares que podem ser instalados usando o exclusivo monta facil da Damia Solar sem a ajuda de um técnico.

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As baterias solares são adequadas para todos os climas?

O uso de baterias solares em sistemas autônomos de energia solar é uma opção comum para quem procura reduzir seus custos de energia. Mas essas baterias são adequadas para todos os climas? Nesta seção, analisaremos as vantagens e desvantagens do uso de baterias solares em diferentes climas, bem como sua integração no custo total do sistema.

Em termos de eficiência e resistência, as baterias solares provaram seu valor em muitos climas ao redor do mundo. As células solares podem capturar e armazenar a luz do sol durante o dia e, em seguida, descarregar a eletricidade quando for necessário à noite ou em dias nublados. Além disso, as baterias são normalmente mais baratas do que os geradores a gasoil/gasolina, que exigem mais manutenção ao longo do tempo.

No entanto, o uso de baterias solares em certos climas apresenta algumas desvantagens. Por exemplo:

Vantagens:

1. Poupança dos coustos frente as outras fontes de energia.

2. Classificação de alta eficiência na maioria das zonas climáticas

Desvantagens:

1. Vida útil limitada da bateria dependendo das condições climáticas

2. Baixo desempenho em condições climáticas extremas, como invernos frios ou verões extremamente quentes.

Além disso, é importante considerar o custo total de propriedade de um sistema, incluindo custos de instalação, requisitos de manutenção e peças de reposição, se necessário, antes de tomar a decisão de investir ou não nessa tecnologia. Portanto, embora a instalação de um sistema de bateria solar possa ser benéfica em alguns climas, é necessário considerar cuidadosamente se esse tipo de solução de armazenamento de energia é adequado.

Qual é a vida útil de uma bateria solar?

De um modo geral, a vida útil de uma bateria solar pode variar com base em certas condições, como marca e modelo, exposição a fatores ambientais, níveis de uso e práticas de manutenção.

O tipo de bateria solar mais comumente usado são as baterias de chumbo-ácido, que têm uma vida útil esperada entre três e cinco anos, se forem carregadas adequadamente e mantidas regularmente. No entanto, esse período pode ser estendido até dez ou quinze anos se a bateria for mantida em condições ideais, com temperaturas mais baixas e ciclos de carga que não ultrapassem 80%. Os modelos de íons de lítio mais novos tendem a durar mais do que os de chumbo-ácido; no entanto, eles também têm um custo mais elevado.

Para maximizar o desempenho de qualquer bateria solar, é essencial saber como ela funciona, incluindo controle de temperatura, ciclos de carga adequados e manutenção regular. Além disso, investir em componentes de qualidade garantirá melhor proteção contra condições climáticas extremas, proporcionando maior longevidade e confiabilidade geral. Para climas frios, a bateria mais recomendada é a bateria de Gel, pois, como o próprio nome indica, possui um líquido muito mais denso em seu interior do que nas outras baterias, muito semelhante a um gel, daí o nome. Isso significa que tem uma temperatura operacional mínima muito menor do que outras baterias solares.

Existe alguma preocupação de segurança ao usar um sistema de energia solar autônomo?

Não, desde que este sistema autónomo de energia solar seja bem calculado e com os componentes adequados e que tenha as proteções adequadas em cada local, como fusíveis e disjuntores. Bem como com as seções de cabos corretas em cada parte da instalação: dos painéis às baterias e das baterias ao inversor de energia (transformador de energia DC para CA).

O choque elétrico é um dos riscos mais comuns associados aos sistemas de energia solar. Portanto, para evitar riscos de choque elétrico, também será essencial instalar sistemas de terra adequados e usar somente materiais aprovados na conexão dos componentes. Além disso, todos os cabos expostos devem ser mantidos longe de superfícies metálicas e fontes de água, como piscinas ou lagoas ou locais com umidade excessiva.

Também é muito importante que a estrutura dos painéis solares seja colocada em um local firme e que sejam usados ​​parafusos de boa qualidade para fixá-la em um telhado ou em uma superfície plana. Já que ventos fortes podem afrouxar conexões ou até mesmo quebrar estruturas e enviar painéis solares pelos ares. Em relação às chuvas de granizo, raramente houve casos de painéis danificados por essas causas. As razões são que os painéis solares têm vidro de segurança como nos veículos e, em segundo lugar, porque os painéis são colocados em um ângulo inclinado, o que reduz muito a força de impacto.

Além dessas considerações, é fundamental a contratação de técnicos qualificados que entendam como cada componente funciona dentro de todo o sistema. Também é muito útil que um técnico com experiencia realize inspeções periódicas uma vez por ano, o que garantirá a continuidade de seu funcionamento ideal ao longo do tempo e detectará possíveis problemas antes que eles se tornem graves.

Conclusão

A utilização de baterias solares em sistemas autónomos de energia solar é essencial e a sua importância é muito importante, uma vez que permitem armazenar energia para a seu uso posteriormente. As baterias solares fornecem a capacidade de armazenamento de energia necessária para equipamentos solares, permitindo que o usuário da instalação use a energia armazenada quando seja necessário, independentemente da hora do dia ou da noite As baterias solares modernas são projetadas para fornecer desempenho eficiente e serviço confiável ao longo de seus anos de vida útil.

Como já indicamos, a escolha de um ou outro tipo de bateria solar é crucial para o bom funcionamento da instalação solar e isso dependerá do que estiver conectado à instalação. Com o que recomendamos sempre que contacte a Damia Solar para o aconselhamento sobre o tipo de bateria adequado e a capacidade da bateria. Ao considerar um sistema autônomo de energia solar, é importante considerar as medidas de segurança. Por exemplo, a manutenção adequada da bateria deve ser realizada regularmente para garantir o desempenho ideal.

Em conclusão, a instalação de baterias solares em sistemas solares autónomos é um elemento essencial para armazenar a energia gerada em painéis solares e constitui uma excelente fonte de energia renovável a um preço acessível. Quanto às considerações de segurança, antes da instalação sempre leve em consideração a manutenção periódica da bateria e o modelo apropriado.