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Actualizado: 18 dic. 2019

Baterias de plomo

Las grandes preocupaciones que el hombre ha tenido siempre cuando se genera electricidad son su transporte al lugar donde se necesita y su almacenamiento. El primer problema lo estamos solucionando lentamente, gracias al autoconsumo o la generación deslocalizada, es decir, generando la electricidad cerca de los lugares de consumo. De esta forma se quedarán para casos de emergencia las grandes centrales eléctricas que están muy alejadas de los núcleos de población o industriales. El segundo problema se solventó con el desarrollo de las baterías. Aunque hay muchos modelos de baterías y no todas son aptas para el uso en las instalaciones fotovoltaicas.
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Fuente de la imagen: ©Fotolia

¿Qué son y como funcionan?

Las baterías de plomo, o también llamadas baterías de plomo ácido, es un tipo de batería húmeda. Tiene un uso principal en los vehículos convencionales, aunque este modelo no es adecuado para las instalaciones fotovoltaicas. Nuestros vehículos de combustión, utilizan baterías de plomo ácido para el arranque. Es por ello que están diseñadas para entregar una potencia elevada cuando queremos arrancar el vehículo, pero luego apenas tiene trabajo.

Por el contrario, para las instalaciones fotovoltaicas se precisa un trabajo sin tanto esfuerzo, pero muy constante. Ya que durante muchas horas están recibiendo electricidad que las placas generan, pero por la noche tienen que abastecer a la vivienda. Por ello, aunque ambos modelos se basen en la misma tecnología, plomo-ácido, cada una esta diseñada para trabajar de forma diferente.

El principio de funcionamiento de una batería de plomo ácido consiste en las reacciones de oxidación-reducción (red-ox) de las sustancias químicas que la componen. Una de estas sustancias se oxida, es decir, pierde electrones. Mientras la otra sustancia los gana, es decir, se reduce. La gran ventaja de las baterías es que pueden retornar a su configuración inicial si se cumplen unas condiciones determinadas. Es decir, se inyecta electricidad o se carga el componente oxidado, y se cierra el circuito, evitando que al mismo tiempo se este descargando.

Las baterías contienen celdas químicas que presentan un polo positivo, también llamado cátodo, y otro polo negativo, llamado ánodo. Y la existencia de electrolitos que permiten el flujo eléctrico hacia el exterior. En estas celdas se produce una reacción química, convirtiendo la energía química en eléctrica.

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Eficiencia de las baterías de plomo en una instalación fotovoltaica

La batería de plomo ácido facilita la acumulación de energía eléctrica generada por las placas solares durante las horas de sol, de modo que pueden ayudar a optimizar mejor nuestro consumo eléctrico y hasta cierto punto mejorar la eficiencia energética del conjunto de la instalación. Usando paneles solares con una batería de plomo disponemos de un sistema acumulador con muchos ciclos de carga y descarga, que nos ayuda a dosificar la energía que obtenemos gracias a la radiación solar.

Para determinar la eficiencia energética de una instalación fotovoltaica, deberemos solicitar a un instalador especializado que nos realice un estudio, ya que cada caso es completamente diferente. Aunque tengamos dos viviendas iguales, con los mismos electrodomésticos, los hábitos de cada familia harán que el consumo sea diferente, tanto en cantidad como en las horas de consumo. Es por ello que en cada caso se deberá analizar el consumo eléctrico, en que horas se produce mayoritariamente y establecer la conveniencia o no de baterías de plomo ácido, y la mejora en eficiencia energética que estas aportarían a la instalación.

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Comparación entre baterías de plomo y de litio

En las instalaciones fotovoltaicas se pueden utilizar baterías de diferentes tecnologías, siempre que el fabricante las haya diseñado para este uso. En la actualidad las tecnologías más usadas son la batería de plomo ácido y la batería de litio. Aunque los investigadores no cesan en su empeño de conseguir una batería que pueda acumular gran cantidad de electricidad y que los fabricantes puedan sacar al mercado de las baterías solares a un precio muy bajo. Y por ello surgen constantemente nuevos estudios y prototipos que serán realidad en pocos años.

Comparando los dos modelos más usados en la actualidad debemos destacar varios aspectos. El en cuanto al precio de las baterías, es favorable a la batería de plomo ácido que es hasta 10 veces más económica que la batería de litio. Este aspecto queda diluido con la vida útil, ya que una batería de litio puede darnos servicio en más de 20 años, pero una batería de plomo ácido tiene la vida limitada a unos 6 años, más o menos. Otra diferencia en la profundidad de descarga que tienen ambos tipos. Mientras una batería de plomo ácido esta alrededor del 50%, una de litio puede llegar a casi el 90%, lo que la hace mas optima para usos más extremos.

Otra gran diferencia es el mantenimiento. La batería de plomo ácido, como su propio nombre indica, funciona con un ácido que normalmente desprende vapores que puede ser muy perjudiciales para las personas e incuso dañar algunos materiales. Es por ello que necesitan ser instaladas en lugares ventilados, o si carecen de ventilación natural, forzarla con ventiladores. En cambio, la batería de litio, esta compuesta por elementos solidos que no desprenden vapores, por lo que puede ser instaladas en cualquier lugar, incluso tumbadas.

Así mismo las temperaturas ambientales que soportan cada una son diferentes. Mientras que una batería de litio puede trabajar en ambientes con -10°C y hasta temperaturas de +60°C. Una batería de plomo ácido debe hacerlo en el rango entre +10°C y +50°C.

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Ventajas de las baterías de plomo y de litio


Ventajas
Batería plomo ácido Precio relativamante económico
Favorece el uso discontinuo de electricidad
Mantenimiento no muy complicado, relativamente fácil
Batería de litio Vida útil de hasta 20 años
Mantenimiento sencillo
Favorece el uso discontinuo de electricidad
Gran profundidad de descarga
Tiempo de carga rápido
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Este artículo ha sido escrito por: Marcos Carbonell, Redactor de www.HogarSense.es