La respuesta corta es… SÍ. Pero, dónde empezar su viaje para encontrar la batería adecuada para su sistema es otra cuestión. Hay tantas opciones disponibles, todas diseñadas para diferentes tipos y tamaños de sistemas, que si usted es nuevo en la tecnología solar, puede ser abrumador. Ahí es donde entramos nosotros. Como educadores, nuestro objetivo es crear un recurso para la persona promedio (sin un título en Física, Ingeniería Eléctrica o Matemáticas) para que pueda comparar los pros y los contras de los diferentes tipos de baterías y su costo operativo a largo plazo.
¿Cuáles son los 4 tipos de baterías solares?
Las baterías solares son baterías de ciclo profundo, que están diseñadas para ciclar desde una carga completa hasta una profundidad de descarga segura y volver a la carga completa... una y otra vez. Están diseñadas para cargarse y recargarse de diversas maneras, incluyendo paneles solares, cargadores de CC a CC, cargadores de CA a CC, cargadores inversores, convertidores de CA y más. La energía almacenada en estas baterías se puede utilizar para alimentar directamente electrodomésticos de 12V y/o de 120V con la ayuda de un inversor.
Es importante tener en cuenta que las baterías de ciclo profundo tienen una química diferente a la de la batería de coche promedio, que también se conoce como batería CCA (Corriente de Arranque en Frío). Una batería CCA está diseñada para entregar mucha corriente (amperios) de batería rápidamente para arrancar el coche y no es apropiada para una instalación solar.
Renogy fabrica 3 de los diferentes tipos de baterías que se discuten aquí, excepto la batería de plomo-ácido inundada. Para fines de comparación, elegimos un modelo popular en el mercado para poder comparar los 4 tipos de baterías solares de ciclo profundo.
Batería de Plomo-Ácido – Estas baterías inundadas fueron el estándar de la industria durante muchos años, y las mejoras recientes las han hecho durar más. Son las baterías menos costosas del mercado, pero solo durarán unos pocos años de uso regular. Estas baterías requieren algo de mantenimiento, no deben alojarse dentro de su espacio habitable debido a la posible desgasificación, y los niveles de líquido deben revisarse regularmente.
Batería AGM – La malla de vidrio absorbente (Absorbent Glass Mat) es un tipo de batería sellada de plomo-ácido que utiliza una malla de fibra de vidrio entre las placas de la batería. Esto permite que la solución electrolítica exista en un estado "seco" o suspendido, en lugar de en una forma líquida libre. Las baterías AGM no requieren fluido adicional, emiten gases mínimamente y no necesitan mantenimiento. Con un rango de temperatura más amplio, pueden ser una opción popular para las personas en climas más fríos.
Batería de Gel – Otro tipo de batería sellada de plomo-ácido, estas utilizan un compuesto de sílice para espesar la solución electrolítica en la batería. Ofrecen más flexibilidad con las opciones de instalación porque se pueden instalar de lado. Sin mantenimiento ni desgasificación, así como una larga vida útil, pueden ser una gran inversión con respecto a la versión inundada tradicional. Tienen una mayor resistencia interna que las AGM, lo que conlleva tiempos de carga más largos.
Batería de Fosfato de Hierro y Litio (también conocida como LFP) – Esta es una tecnología más nueva para baterías de ciclo profundo, y difiere de las baterías de iones de litio que son comunes en los dispositivos electrónicos portátiles. La química LFP es mucho más estable, no propensa al sobrecalentamiento y no requiere mantenimiento. Debido a que no emiten gases, las opciones de instalación pueden incluir el espacio habitable de su RV, furgoneta o barco. Con una larga vida útil y mayores tasas de carga y descarga, estas baterías representan una inversión inicial que se amortiza en solo unos pocos años. A continuación encontrará una comparación lado a lado de muchas de las principales baterías LFP de Renogy, incluidas las opciones de 12V, 24V y 48V. Para un blog en profundidad que desglosa las diferencias entre estas configuraciones de sistema y le ayuda a elegir la adecuada para su situación, haga clic aquí.
¿Qué batería solar es la mejor para mi estilo de vida, presupuesto, etc.?
Hace un par de años, escribimos un blog que incluía una comparación directa lado a lado de las 4 principales baterías solares en ese momento. Este recurso ayudó al usuario solar promedio a comparar la capacidad, el rendimiento, la vida útil, las especificaciones y proporcionó un desglose de costos de las baterías de ciclo profundo para aplicaciones fuera de la red. Solo 2 años después, la tecnología de baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) ha cambiado tan significativamente que ya es hora de que creemos una nueva tabla que incluya todas las nuevas baterías LFP de Renogy, las caídas de precios, las nuevas características, las opciones de voltaje y ¡mucho más!
En este blog, encontrará 3 tablas comparativas lado a lado para los siguientes tipos de baterías:
- Cuatro tipos principales de baterías solares (plomo-ácido, AGM, gel, LFP)
- Cinco baterías LFP de 12V y 24V* – destacando específicamente las nuevas características LFP
- Tres baterías LFP de 12V y 48V* – destacando las baterías de gama alta de Renogy
*Ambas tablas LFP comparan todas las características y mejoras que han llegado con las baterías de fosfato de hierro y litio en los últimos 2 años para que pueda ver fácilmente qué batería puede ser la mejor para usted.
Asegúrese de leer la discusión debajo de las tablas para obtener más información sobre cada tema/categoría.
TABLA 1: COMPARACIÓN DE LOS 4 TIPOS DIFERENTES DE BATERÍAS SOLARES
Baterías específicas en la tabla anterior: EverStart, Renogy AGM 12V-100Ah, Renogy Gel 12V-100Ah, Smart LFP 12V-100Ah
TABLA 2: COMPARACIÓN DE BATERÍAS DE FOSFATO DE HIERRO Y LITIO DE 12V Y 24V
Baterías específicas en la tabla anterior: Renogy Smart LFP 12V-100Ah, Renogy Self-Heating LFP 12V-100Ah, Renogy LFP 12V-100Ah con Bluetooth, Renogy 24V-50Ah, Renogy 24V-25Ah
TABLA 3: COMPARACIÓN DE BATERÍAS DE FOSFATO DE HIERRO Y LITIO DE GAMA ALTA DE 12V Y 28V
Baterías específicas en la tabla anterior: Renogy LFP 12V-200Ah con Bluetooth, REGO LFP 12V-400Ah, Renogy 48V-50Ah
Notas sobre las tablas comparativas: El rendimiento y la vida útil de la batería dependen de muchos factores, incluyendo: temperatura, porcentaje de descarga, frecuencia de uso, disponibilidad de la fuente de carga, meses de almacenamiento, etc.
Supuestos sobre los datos: Temperatura de funcionamiento de 25 °C (77 °F), profundidad de descarga (DoD) del 50 % para plomo-ácido, AGM y gel (12.0V) y del 80 % para fosfato de hierro y litio (12.8V).
Todos los demás datos de la tabla provienen de los manuales de productos de Renogy y las especificaciones de productos disponibles en el sitio web en Renogy.
A continuación se presenta una discusión de cada categoría mencionada anteriormente...
Para todos los tipos de batería
Precio
Al observar una comparación lado a lado de los precios, es bastante fácil ver qué batería hará el menor impacto en su bolsillo. Pero, tenga en cuenta, este es solo el costo inicial y no el panorama financiero completo. Además del precio, es importante observar la capacidad en amperios-hora, la capacidad en vatios-hora, la profundidad de descarga, el número de ciclos, la vida útil típica y, en última instancia, el costo por vatio-hora para obtener una imagen completa del costo durante la vida útil de la batería. También es posible que desee examinar algunas consideraciones de estilo de vida, como el tiempo de carga, el mantenimiento, el peso y más. Entonces, echemos un vistazo más profundo (¡perdón por el juego de palabras!) a estos aspectos importantes de cada tipo de batería.
Voltaje Nominal
En el mundo de la energía, el voltaje es la presión, mientras que el amperaje se refiere a la corriente, como el agua que fluye a través de una manguera o tubería. El voltaje nominal es un valor asignado para designar la "clase" de voltaje de una batería (es decir, 12V, 24V, 48V o 120V). Es igual al voltaje del sistema del circuito de suministro al que se puede conectar la unidad. Puede considerarlo un voltaje "aproximado" y todos los sistemas tienen un rango "seguro".
Observará que todas las baterías de plomo-ácido de 12V-100Ah tienen un voltaje nominal de 12.0V, mientras que las baterías LFP de 12V-100Ah pueden soportar un poco más, generalmente en el rango de 12.8V. Esto significa que obtiene un poco más de valor por su dinero porque las LFP son baterías de mayor capacidad. Y, cuando busca baterías de mayor voltaje, este número simplemente se duplica o cuadruplica.
Capacidad y profundidad de descarga
Las baterías de ciclo profundo se clasifican en amperios-hora (Ah). Si bien este número es importante, lo realmente relevante es la cantidad de energía/trabajo que la batería puede entregar específicamente en cada ciclo. Este número se expresa en vatios-hora (WH), lo que equivale a amperios-hora x voltios (por ejemplo, 100AH x 12V = 1200WH). Si bien esto parece simple y directo, lo que la mayoría de la gente no se da cuenta es que las diferentes químicas de las baterías tienen diferentes profundidades de descarga (DoD), que es el porcentaje de carga que se puede usar de forma segura sin dañar la batería. Por ejemplo, solo se puede usar el 50% de la capacidad total de una batería de plomo-ácido en un ciclo determinado. En otras palabras, si la batería tiene una capacidad de 1200WH, solo se pueden usar hasta 600WH por ciclo sin dañar la batería. Con las LFP, la batería se puede descargar en un 80%, y ocasionalmente hasta un 100%, sin acortar significativamente la vida útil de la batería; por lo tanto, si la capacidad de la batería es de 1280WH, se pueden usar rutinariamente 1024WH y a veces los 1280WH. Las baterías LFP son casi una oferta de 2 por 1 si se considera la energía que pueden almacenar.
Ciclos
Los ciclos son el número de veces que una batería puede pasar por un estado de descarga y recarga; en otras palabras, es la vida útil, ¡como los años de perro para una batería! Siguiendo el grado de descarga recomendado (DoD), su batería vivirá más tiempo y le dará más ciclos. Como acabamos de discutir, el DoD recomendado para cualquier batería de plomo-ácido es del 50%, para LFP es del 80%. Con 4000 ciclos disponibles durante su vida útil, la batería LFP ofrece hasta 16 veces más ciclos que el plomo-ácido inundado (250 ciclos). ¡Esto significa que los vatios-hora de vida útil potencial (o energía/trabajo total) son mucho mayores para LFP!
Costo por vatio-hora
Como se mencionó anteriormente, el costo inicial de las baterías es bastante claro: las LFP pueden ser de 4 a 5 veces más caras que las de plomo-ácido inundadas. Sin embargo, las baterías AGM, de gel y LFP ofrecen muchos más ciclos, lo que reduce significativamente el costo por vatio-hora. Si utiliza un ciclo completo por día durante la vida útil de una batería, es posible que utilice 5 baterías de gel en el tiempo que le lleva agotar solo 1 batería LFP, lo que reduce el beneficio de costo, especialmente si tiene más de una en su banco de baterías.
Para llegar a nuestros cálculos del costo por vatio-hora, multiplicamos la capacidad en vatios-hora de cada batería por su % de DoD. Luego, multiplicamos ese producto por el número promedio de ciclos. Por ejemplo, para AGM: 1200WH x .50 DoD x 450 ciclos = 270,000 vatios-hora de vida útil potencial. Luego, dividimos el precio inicial de la batería ($270) por los vatios-hora de vida útil potencial (270,000). $270 ÷ 270,000 = $0.001000 por vatio-hora.
Corriente máxima de carga / descarga continua
Las baterías de plomo-ácido suelen cargarse más lentamente que las baterías LFP porque sus corrientes de carga continuas máximas son mucho más bajas. Las baterías AGM/Gel típicas tienen una corriente de carga máxima de 30A, mientras que las baterías LFP de Renogy están todas clasificadas en 50A. Así que, si el sol brilla intensamente en sus paneles, las baterías LFP se cargarán casi el doble de rápido que sus primas de plomo-ácido. La corriente de descarga se refiere a la cantidad de energía que sus baterías pueden entregar en una hora para alimentar sus electrodomésticos. Una vez más, hay una diferencia significativa entre las baterías de plomo-ácido y las LFP, como se indica en el primer gráfico. Si su sistema requiere un gran consumo de energía en un momento dado (es decir, normalmente usa muchos electrodomésticos a la vez), es mejor comprar un banco de baterías con una mayor tasa de descarga para satisfacer sus necesidades energéticas.
Tamaño y peso
Otra consideración para ahorrar dinero es el tamaño y el peso. Dado que las LFP tienen casi el doble de capacidad en WH que las de plomo-ácido, puede instalar una batería más pequeña para aproximadamente la misma capacidad de almacenamiento de energía con una fracción del peso. El peso contribuye a la economía general de combustible de su vehículo, lo cual es algo a tener en cuenta al pensar en la inversión.
Pérdida por almacenamiento
Si almacena sus baterías durante un período prolongado sin usarlas, perderán su energía almacenada en mayor o menor grado, dependiendo de su tipo de química. La temperatura juega un papel en este porcentaje de pérdida. Por ejemplo, las baterías AGM y de gel perderán aproximadamente un 3% por mes, mientras que la química de las LFP es más estable y solo perderá menos del 1% por mes. Para evitar esta pérdida de energía, muchas personas retiran sus baterías durante el almacenamiento y las llevan a un garaje o sótano con calefacción (o lo suficientemente cálido) para mantenerlas seguras durante el invierno. Otros prefieren usar un cargador de goteo solar para baterías de plomo-ácido, AGM y gel durante períodos prolongados de almacenamiento. Y, ¡notará que algunas baterías LFP ahora son autocalentables!
Temperatura de almacenamiento
Dado que todas las baterías de ciclo profundo tienen una química diferente, pueden soportar diferentes temperaturas. Para mantener una batería sana mientras no está en uso, es importante tener en cuenta la temperatura de almacenamiento óptima para esa batería específica. La temperatura de almacenamiento entra en juego si solo usa sus baterías de ciclo profundo durante una parte del año, y por supuesto, en qué tipo de clima se almacenará su RV o barco.
Rango de temperatura (en uso)
Nos tomó un tiempo entender este concepto, ya que la terminología puede ser confusa. El rango de temperatura para la carga y descarga es diferente para cada tipo de batería. Descargar una batería significa que la está utilizando para alimentar y/o cargar sus electrodomésticos. Cargar una batería significa que la energía proviene de su panel solar u otra fuente de energía. Por ejemplo, digamos que es invierno en Montana y se va a la cama con mucha carga en su batería. Siempre que la batería misma permanezca por encima de -4 °F, seguirá descargándose y alimentando sus electrodomésticos durante toda la noche (solo dejará de descargarse si la temperatura central de la batería cae por debajo de -4 °F). Luego, cuando sale el sol al día siguiente y llega a su panel, siempre que la batería misma permanezca por encima de 32 °F, la batería recibirá energía de su panel solar y se cargará normalmente. Si la temperatura central de la batería cae por debajo de 32 °F, no permitirá que el panel solar u otra fuente de energía cargue la batería (a menos que compre una batería autocalentable que calienta automáticamente la temperatura central interna de la batería cuando cae por debajo de 41 °F). Lo mismo ocurre en el extremo superior del rango de temperatura, pero es muy poco probable que una batería se caliente más de 131 °F. Dado que las baterías LFP pueden ocupar el mismo espacio que usted, estos rangos de temperatura no deberían causar ningún problema. Pero, si debe almacenar sus baterías fuera de su RV o cabina, la temperatura podría convertirse en un problema.
Configuración de conexión
Si usa más de una batería para alimentar su vida, es posible que desee conectarlas en serie (para aumentar el voltaje) o en paralelo (para aumentar el amperaje). Con todos los tipos de baterías de plomo-ácido (inundadas, AGM y de gel), puede configurarlas en serie o en paralelo, pero con las LFP, está limitado a solo paralelo.
Consideraciones de instalación
Todas las baterías de plomo ácido inundadas deben montarse en posición vertical debido a la posibilidad de que se derrame la solución líquida en su interior. También deben estar ventiladas hacia el exterior; la mayoría, de hecho, se almacenan en un compartimento o caja especial en la lanza del remolque, debido a la posible desgasificación que se produce durante la carga. Las baterías AGM y de gel tienen una desgasificación mínima y solo necesitan estar en un área ventilada (sin cajas selladas). Estas se pueden instalar en una variedad de orientaciones, lo que aumenta las opciones de instalación. Las baterías LFP no necesitan ser ventiladas, pueden almacenarse en el interior y ofrecen la misma flexibilidad de instalación que las AGM y las de gel.
Solo para baterías de fosfato de hierro y litio
Autocalentamiento -O- Modo de ahorro de energía inteligente
Uno de los mayores avances en la tecnología de baterías en los últimos años han sido estas características adicionales, y son un cambio total para muchos de nosotros que dependemos de la energía solar durante todo el año, como el escenario anterior. Para compensar las limitaciones de temperatura de las baterías LFP, algunas tienen una función de autocalentamiento que mantiene la temperatura central de la batería por encima de 41 °F, por lo que funcionará durante todo el año, sin importar el frío que haga en el exterior. Esta función de autocalentamiento utiliza un poco de la energía almacenada en la batería, pero vale su peso en oro para quienes viven en climas más fríos. Por otro lado, el modo de ahorro de energía inteligente es una nueva característica disponible en la línea de baterías de 24 V de Renogy, ya que cambia automáticamente a este modo en 30 segundos si el sistema detecta que la batería no se está cargando ni descargando.
Bluetooth: Integrado -O- Capaz
Bluetooth ha cambiado la forma en que los usuarios de energía solar pueden monitorear sus equipos. Anteriormente, una derivación conectada al terminal negativo de la batería y luego cableada a un monitor de batería era el método más confiable para monitorear una batería. Con Bluetooth, los usuarios pueden monitorear baterías, un controlador de carga, un inversor, etc. de forma remota con la aplicación Renogy DC Home y/o el Renogy ONE. Bluetooth integrado significa que esta característica es parte de la batería misma. Bluetooth capaz se refiere a un puerto que permite al usuario agregar un módulo BT, una adición fácil de instalar y económica.
Sistema de gestión de batería
BMS se refiere a un chip de computadora en la batería que realiza una verificación de estado de la batería y evita que se sobrecargue o se descargue en exceso, dos cosas que pueden acortar significativamente la vida útil de una batería. ¡BMS le ayuda a aprovechar al máximo su compra de batería a largo plazo!
Esperamos que estas tablas y esta discusión le ayuden a encontrar la batería que mejor se adapte a su estilo de vida, necesidades energéticas, clima, presupuesto y más. Si necesita más explicaciones o ayuda para solucionar problemas con su instalación solar, ¡contáctenos! Somos educadores de profesión y nos encanta ayudar a la gente a iniciarse en la energía solar. Si no sabemos las respuestas, nos pondremos en contacto con nuestros amigos ingenieros de Renogy. Póngase en contacto con nosotros a través de nuestro sitio web o redes sociales que se enumeran a continuación.
Shari Galiardi y David Hutchison han transformado su formación universitaria, su deseo de aprender durante toda la vida y su sed de viajes de aventura en escritura, fotografía, producción de video y giras de conferencias de costa a costa. Conocidos por sus amigos simplemente como Shari y Hutch, puede obtener más información sobre sus aventuras a tiempo completo, con energía solar, en su sitio web en freedominacan.com. O sígalos en Facebook, Instagram y YouTube como “Freedom in a Can”.
