Sistemas híbridos, el respaldo solar

Las instalaciones híbridas incorporan funcionalidades tanto de los sistemas on-grid como de los off-grid, ya que combinan el abastecimiento de la red con un sistema de respaldo compuesto por baterías e inversores híbridos.
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Las instalaciones de este tipo son convenientes en zonas donde el suministro eléctrico es deficiente, donde se producen cortes prolongados.

Un elemento central de estos sistemas son los inversores híbridos, los cuales permiten conectar y equilibrar la red eléctrica con el pack de baterías. Estos dispositivos tienen varias funcionalidades. Entre ellas se destaca que, permite utilizar la red eléctrica para cargar las baterías. Además, transforman la energía de corriente continua, generada por los paneles, en corriente alterna para ser utilizada en los electrodomésticos permitiendo el autoconsumo. Por último, estos inversores permiten redireccionar la energía no consumida, generada por las células fotovoltaicas, para la carga de baterías o para la reinyección en la red.

Este tipo de sistemas, al ser una combinación de paneles solares on-grid y off-grid, requieren de un medidor bidireccional para contabilizar la energía saliente y la consumida. El diseño de estos sistemas requiere un cálculo detallado del consumo de energía que necesita respaldo, ya que, al igual que un sistema fotovoltaico off-grid el banco de baterías tiene que ser dimensionado para este consumo.

Inversores híbridos

Además de las funciones básicas de cualquier inversor, la transformación de corriente continua a corriente alterna, estos equipos poseen la versatilidad de poder configurarse en varias funciones:

  • Modo Back-Up: el inversor está vinculado a la red o a una instalación solar, para mantener baterías cargadas en flotación, las cuales serán utilizadas ante un corte en el suministro eléctrico.
  • Modo Autoconsumo: siempre tiene prioridad el consumo directo de la energía solar, que puede ser suministrada desde los paneles o también desde las baterías si se trata de un sistema con respaldo nocturno. El excedente puede recargar un banco de baterías o hasta inclusive ser reinyectado a la red
  • Modo Aislado: únicamente se consumirá energía de la red, cuando las baterías no tengan carga y no haya generación solar.
  • Modo Soporte de Red: el inversor híbrido, vinculado a la red, adaptará la potencia de salida de una instalación solar con el objetivo de mantener el flujo de salida constante y estable en el valor deseado. (siempre y cuando sea de dia)

Estos equipos son considerados versátiles al poseer estas configuraciones, ofreciendo la posibilidad de ser adaptables ante distintas situaciones. Por lo tanto, una buena opción ante cortes energéticos es contar con un equipo híbrido que te brindará la posibilidad de gestionar un back-up de energía almacenada en un banco de baterías, la cual fue producida mediante paneles solares u obtenida de la red.

¿QUÉ SON LAS CARGAS CRÍTICAS?

Se refiere al consumo de los equipos que son indispensables para garantizar el funcionamiento de sistemas eléctricos en alguna empresa o en caso de una vivienda, para que se mantenga lo mínimo e indispensable para mantenerla energizada hasta que se restituya el servicio o vuelva a ser de día en el caso de utilizar paneles.

En el caso de una oficina, por lo general los consumos críticos serán los servidores, servicio de internet, computadoras e iluminarias, así como también el sistema de telefonía. El objetivo principal es garantizar la operación, minimizando el consumo. No se deberán considerar como cargas críticas los aires acondicionados, elevadores, bombas y motores que tenga una alta demanda de energía.

En el caso de considerar las cargas criticas para viviendas, estas mismas podrían comprender aquellos equipos que resulten indispensables y que un cese en el suministro eléctrico podría conllevar a problemas mayores, como el desperdicio de alimentos. El objetivo es que equipos como refrigeradores, algunas luminarias en escaleras, el router de internet, sistema de alarma o hasta también la necesidad de cargar teléfonos y otros dispositivos de batería, se puedan mantener en completo funcionamiento gracias al banco de baterías que se activarían a modo de respaldo energético.

Por último, es importante considerar que la suma de todas las cargas no exceda la capacidad de respaldo del inversor, porque se podría dañar. 

¿CÓMO SABER CUÁNTAS BATERÍAS VOY A NECESITAR?

Para saber cuánta energía voy a necesitar, tenemos que comprender cuánto consumimos diariamente. Cómo mencionamos arriba, estos consumos los podemos diagramar en cargas críticas o no críticas, es decir, cargas indispensables que necesitamos suplir contra cargas que no son indispensables. Podemos diagramar una línea energética que sería alimentada por el banco de baterías o simplemente realizar un cálculo para que administremos el consumo para no agotar baterías antes de tiempo.  

Para comprender un poco más acerca de la energía y cómo podríamos determinar cuánto consumimos, debemos comprender algunos conceptos previos. La energía se define en Wh o kWh (1 kWh equivale a 1000Wh). 

Siempre les recomendamos realizar un cuadro de consumo que les servirá de guía para poder determinar cuanta potencia requieren:

Por ejemplo, una TV de 55 pulgadas puede consumir en promedio 60W. Eso quiere decir que si veo 2 horas de televisión el consumo de energía es de 60W x 2hs = 120Wh.

Una heladera clase A+ de 250 litros con freezer de 72 litros consume (según datos de fabricantes) aproximadamente 260.000 Wh o 260 kWh por año. Por día serían 260.000 Wh / 365 = 712 Wh aprox por día.

Unas luces LED consumen 10 o 15W. Supongamos que queremos mantener 6 luces LED prendidas 8hs por día. Serian 6 x 10W x 8hs = 480Wh

Bueno, ahora supongamos que nuestro objetivo es poder seguir viendo las 2hs de TV diarias que vemos, mantener las luces prendidas por 8hs y la heladera funcionando si se corta la luz un día típico. Sumamos el consumo de energía de la TV, las luces y la heladera y nos da lo siguiente: 120Wh + 480Wh + 712Wh = 1312 Wh.

Este sería el consumo de energía diario que necesitamos cubrir con nuestro banco de baterías.

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