La energía solar formará parte de nuestro futuro, ya sea que tengamos paneles solares en nuestros hogares, vehículos recreativos o cabañas aisladas, o que provenga de la red eléctrica. Según un reciente artículo de la revista Forbes, la capacidad fotovoltaica total de EE. UU. probablemente se duplicará en 5 años, con la mayor parte proveniente de servicios públicos. La energía solar será uno de los sectores laborales de mayor crecimiento en tecnología, ¡esa es una buena noticia que podemos apoyar!
Durante una entrevista reciente con el equipo de técnicos de Renogy (¡Conozcan a los Ren-gineers!), pudimos vislumbrar el futuro de la tecnología solar. Nos intrigó el desarrollo de los sistemas de 48 voltios, por lo que decidimos profundizar en las ventajas y desventajas de esta tecnología en auge para ayudar a los curiosos del sector solar a tomar decisiones importantes para sus sueños fuera de la red.
¿Qué es un sistema de 48 V?
Muchas cabañas o vehículos recreativos fuera de la red utilizan sistemas de 12 V para alimentar sus electrodomésticos de 12 V. Cualquier aumento de capacidad, ya sea en paneles o baterías para alimentar más cosas, implica una decisión: aumentar el voltaje o aumentar el amperaje. Conectar las baterías en paralelo (ver diagrama) mantiene el voltaje constante y duplica el amperaje. Esto es excelente, pero solo hasta cierto punto; a medida que aumentan los amperios, también lo hace la necesidad de cables más grandes para que el sistema sea seguro. Más amperios, o flujo de corriente, a través de un cable significa más resistencia y, por lo tanto, más calor. Más calor significa un mayor potencial de fusible quemado, interruptor disparado o incendio. Los sistemas de 48 voltios logran un equilibrio entre aumentar la capacidad sin aumentar el peligro.
¿Cuáles son las ventajas de un sistema de 48 V sobre uno de 12 V?
Más seguro: Los sistemas de 48 V pueden hacer funcionar los electrodomésticos de manera más eficiente con menos amperios que fluyen a través del cableado, ya que los sistemas de 48 V tienen la ventaja de aumentar la potencia de los componentes sin aumentar la corriente (amperaje).
Mauricio Luna, ingeniero de Renogy, proporcionó un excelente ejemplo de este problema de seguridad en la siguiente comparación entre sistemas de 12 V y 48 V.
Sabemos que los vatios (W) son el producto del amperaje (A) y el voltaje (V) (es decir, W = V x A), por lo que si tenemos un sistema de 1500 W en 12 V y 48 V observaremos lo siguiente:
1500 W / 12 V = 125 A: Con un cableado correcto para manejar 125 A, su sistema es seguro. Con protección adicional contra amperaje y voltaje, debe tomar más precauciones con un cableado más grueso, y estos tendidos de cable más largos pueden ser más costosos.
Ahora, observando 1500 W / 48 V = 30 A: Manejar 30 A en una línea no requiere un cableado tan grueso; y al conectar baterías, se necesitan conexiones en serie simples en lugar de conexiones dobles para hacer conexiones paralelas de 12 V.
Como puede ver, un sistema de 48 V puede hacer funcionar un sistema de 1500 W de manera más eficiente con amperios más bajos (más seguro) sin comprometer la potencia. Por lo tanto, un sistema de 48 V se considera más seguro porque puede ofrecer las mismas necesidades de alta potencia con una transmisión de amperios más baja.
Baterías y cableado menos costosos: Los sistemas de 48 V eliminarán la necesidad de baterías costosas, ya que los sistemas de 48 V tienen el beneficio de aumentar la potencia de los componentes sin aumentar la corriente; por lo tanto, minimizando el cobre, lo que requiere un cableado costoso y una pérdida en la transmisión debido a la resistencia y el calor.
Mayor eficiencia: Actualmente, los sistemas de 48 V con un inversor podrán manejar más aplicaciones de plena potencia debido a que tienen un voltaje más alto tanto en aplicaciones domésticas como móviles con mayores demandas de energía. En la mayoría de los casos, los inversores de 48 V deberían tener una mayor eficiencia que los inversores de 12 V. Según Mauricio, "Esto será efectivo en sistemas donde tengan lo siguiente: Conjunto fotovoltaico --> Banco de baterías --> Inversor --> Distribución de CA (corriente alterna) --> Electrodomésticos". Esto dejará la única relevancia real del voltaje de CC para la configuración del banco de baterías y el cableado entre el controlador de carga, la batería y el inversor.
Escalable: Los sistemas de 48 V, al igual que los sistemas de 12 V, son escalables. El sistema de 48 V más pequeño consistiría en cuatro baterías de 12 V conectadas en serie. La batería AGM de 100 Ah de Renogy proporcionará a este sistema una capacidad utilizable de 2400 vatios-hora (voltios x amperios-hora = vatios-hora). Suponiendo que este sistema se agota cada día y tiene un promedio de 4 horas de buena luz solar cada día, necesita 3 paneles solares de 200 W (o un total de vatios equivalente) para mantenerse cargado. Sin embargo, este sistema podría escalarse para servir a una capacidad mucho mayor para soportar una carga más alta. Actualmente, Renogy está desarrollando un banco de baterías LiFePo de 48 V para soportar estos sistemas más grandes.
¿Cuáles son los desafíos de los sistemas de 48 V?
Una estrategia de eficiencia para los sistemas de 12V es conectar los electrodomésticos directamente a la batería de CC, eliminando la necesidad del inversor. Actualmente, no hay muchos electrodomésticos de 48V disponibles, si es que hay alguno. Para hacer funcionar un sistema con batería de 48V, un convertidor de 48V a 12V es la solución por el momento. Pero con tantas industrias inclinándose hacia los beneficios de los sistemas de 48V, habrá más productos disponibles. Incluso con la adición de un convertidor de 48V a 12V, esto seguirá siendo más eficiente que un sistema de 12V. Muchas industrias, incluida la automotriz, se moverán hacia estos sistemas.
Kit solar Renogy "Villa" de 48 voltios para off-grid
El sistema de kit solar monocristalino de 4800 VATIOS / 48 VOLTIOS (solo un ejemplo de sistema de 48 V) está diseñado para consumidores que buscan vivir un estilo de vida más sostenible en una casa o cabaña totalmente equipada fuera de la red. Llamado "Villa", este kit está diseñado para el uso durante todo el día de múltiples electrodomésticos, como refrigeradores eficientes, lavadoras/secadoras, ventiladores de techo y equipos de oficina, al tiempo que brinda la satisfacción de la generación de energía independiente. Este sistema a gran escala puede servir como fuente de energía principal, capaz de soportar el consumo de energía de varias personas, así como de mantener su hogar energizado durante los cortes de energía de emergencia. Este sistema de gama alta está diseñado para ser una inversión en su futuro, y debería calificar para varias exenciones fiscales estatales y federales, ya sea que su hogar solar sirva como su residencia principal o secundaria.
¿Por qué 48V es el futuro de la energía solar?
A medida que más dispositivos se vuelvan híbridos (tanto dentro como fuera de la red) o eléctricos, los sistemas de 48V serán el estándar en el futuro. Podrán funcionar con sistemas de 12V en vehículos con innovaciones en convertidores sin comprometer la eficiencia.
Renogy está trabajando actualmente en un modelo de convertidor de 48 a 12 V, así que estén atentos a ese lanzamiento. Además, están en proceso de lanzar un nuevo inversor solar y desarrollar un banco de baterías de 48 V para soportar sus kits, como se describió anteriormente. Si solo busca productos solares de 48 V fuera de la red, le sugerimos que vea el siguiente video para conocer el sistema de energía de 48 V de Renogy.
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Shari Galiardi y David Hutchison han convertido sus antecedentes de educación superior, su deseo de aprendizaje continuo y su sed de viajes de aventura en escritura, fotografía, producción de videos y giras de oratoria de costa a costa. Conocidos por sus amigos simplemente como Shari y Hutch, puedes obtener más información sobre sus aventuras a tiempo completo con energía solar en su sitio web en freedominacan.com. O síguelos en Facebook, Instagram y YouTube como "Freedom in a Can".
