Instalaciones Híbridas, Autoconsumo y respaldo energético

francisco.aguero@portalsolar.com.ar

Este tipo de sistemas suelen implementarse en sitios donde el suministro eléctrico funciona con irregularidades o poseen cortes eléctricos prolongados. Los inversores híbridos poseen varias funcionalidades.

Entre una de ellas, la posibilidad de vincularse a la red o a una instalación solar, para mantener cargadas un grupo de baterías. A su vez, estos mismos equipos utilizan la energía solar o de la red de manera eficiente, permitiendo autoconsumir la energía generada por los paneles solares, como también redireccionar el excedente de energía no consumido para la carga de baterías o ser reinyectado a la red.

También permiten mantener a flote un banco de baterías para que sean utilizadas al momento de algún posible corte en el suministro. Es por eso que se recomienda este tipo de instalaciones cuando el consumo eléctrico diurno es elevado y al mismo tiempo hay fallas en el suministro.

-1 Inversor Growatt MID 6kW trifasico ongrid / -2 Inversor Growatt SPF 5000 HVM / -WPV monofasico offgrid / -1 TPM Energy Meter / -4 Batería de Litio Pylontech US3000-C-- (2022) ->Cortesía de Ing. Hector M. Natera Couso

Instalaciones Híbridas, Autoconsumo y respaldo energético

francisco.aguero@portalsolar.com.ar

Este tipo de sistemas suelen implementarse en sitios donde el suministro eléctrico funciona con irregularidades o poseen cortes eléctricos prolongados. Los inversores híbridos poseen varias funcionalidades.

Entre una de ellas, la posibilidad de vincularse a la red o a una instalación solar, para mantener cargadas un grupo de baterías. A su vez, estos mismos equipos utilizan la energía solar o de la red de manera eficiente, permitiendo autoconsumir la energía generada por los paneles solares, como también redireccionar el excedente de energía no consumido para la carga de baterías o ser reinyectado a la red.

También permiten mantener a flote un banco de baterías para que sean utilizadas al momento de algún posible corte en el suministro. Es por eso que se recomienda este tipo de instalaciones cuando el consumo eléctrico diurno es elevado y al mismo tiempo hay fallas en el suministro.

-1 Inversor Growatt MID 6kW trifasico ongrid / -2 Inversor Growatt SPF 5000 HVM / -WPV monofasico offgrid / -1 TPM Energy Meter / -4 Batería de Litio Pylontech US3000-C-- (2022) ->Cortesía de Ing. Hector M. Natera Couso

Normalmente estos equipos poseen la versatilidad de poder configurarse en varias funciones:

  • Modo Back-Up: En este caso, el inversor está vinculado a la red o a una instalación solar, para mantener baterías cargadas, en flotación, las cuales serán utilizadas si la red cae.
  • Modo Autoconsumo: Siempre tendrá 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 podría 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 distintos tipos de necesidades. Es así que una gran 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 o obtenida de la red.
 

SISTEMAS HÍBRIDOS

La mayoría de los sistemas de paneles fotovoltaicos conectados a la red en el mercado son sin baterías, esto significa que, si se va la luz, entonces también las celdas solares se desconectan, lo cual puede ser un problema en lugares donde las fallas de energía son muy recurrentes y tarda mucho tiempo en reestablecerse. 

Cada vez existen más opciones de inversores que puedan tener la opción de desconectarse de la red y emplear un respaldo de baterías para que el usuario no se quede sin energía.

Este tipo de sistemas son una combinación de paneles solares aislados e interconectados a la red, es decir van a seguir necesitando un medidor bidireccional para contabilizar la energía saliente y la consumida. 

El diseño de estos sistemas requiere un cálculo detallado del consumo responsable de energía que se va a respaldar, al igual que un sistema fotovoltaico aislado, pues el banco de baterías tiene que ser dimensionado para este consumo, por lo que es recomendable dejar en un solo circuito eléctrico los equipos que serán respaldados.

¿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 implementar 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 les explicamos anteriormente, 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 seria consumo de energía es el que vamos a tener que cubrir por día con nuestro banco de baterías.

-1 Inversor Growatt MID 6kW trifasico ongrid / -1 Inversor Growatt SPF 5000 HVM / -WPV monofasico offgrid / -1 TPM Energy Meter / -3 Baterias de Litio Pylontech US2000 / -1 Batería de Litio Pylontech US3000-C-- (2022) ->Cortesía de Ing. Hector M. Natera Couso
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