Tema: Carga de grandes bancos de baterías

Buenos días.

Tengo algunos proyectos híbridos donde además de fotovoltaica se dispone de generadores diésel bastante grandes (40 kw - 60 kw) que se encienden poco tiempo al día.

Estos generadores están junto a una planta fotovoltaica pequeña que vamos a montar. La idea es sobredimensionar ampliamente las baterías para que aprovechemos también la energía de los generadores.

La duda es el tipo de cargador que necesitamos para ir cargando los bancos de baterías (unos 850 Ah o más) cuando se enciende la planta.

¿Cómo se podrían cargar?

En principio veo las siguientes opciones:

1. usar inversor/cargador tipo SMA Sunny Island para abastecer los consumos desde las baterías; el generador Diesel se emplearía solamente para cargar la batería (cuando la instalación fotovoltaica no da suficiente para mantener un estado de carga mínima de la batería).
2. establecer la red mediante un generador Diesel e invertir la producción solar directamente mediante un inversor de red (cuando la potencia de la planta solar es relativamente pequeña en compàración a las necesidades de la red).
3. inversor de red acoplado a un inversor/cargador tipo SMA Sunny Island y generador Diesel conectado para carga de la batería cuando esta se encuentra en estado de baja carga. Cuando la producción de la planta solar es mayor que el consumo, la energía sobrante se guarda en la batería.

Si nos dices más sobre los consumos y el tamaño de la instalación fotovoltaica, te podemos ayudar que sistema elegir...

Muchas gracias.

El consumo actual es de 11.300 kwh al mes.

Se dispone de una planta de 60 kW.

60 kW ya me parecen más de una "planta pequeña"...

¿Los 11.300 kWh al mes cómo se reparten? ¿Es las 24 h al día un consumo constante? ¿Los 7 días a la semana?

Con los 60 kWp diría que se podría llegar a abastecer entre 1/2 y 2/3 de la demanda a lo largo del año, por lo cual la opción de inversor de red acoplado a la red establecida por el generador no lo veo una opción viable.
Entiendo que la mejor opción es la de conectar el campo fotovoltaico a varios inversores de red, los cuales por su parte van, junto con el generador Diesel, conectados a unos inversores/cargadores que se encargan de regular la potencia que llega a los consumos, la potencia que se acumula en la batería y la potencia que se saca de la batería.
Encuentras unos esquemas muy bonitos en la guía de redes autónomas de SMA, ahí va el enlace:

http://download.sma.de/smaprosa/date...KES103420W.pdf

Un saludo

Iniciado por Hlebtomane

60 kW ya me parecen más de una "planta pequeña"...

¿Los 11.300 kWh al mes cómo se reparten? ¿Es las 24 h al día un consumo constante? ¿Los 7 días a la semana?

Con los 60 kWp diría que se podría llegar a abastecer entre 1/2 y 2/3 de la demanda a lo largo del año, por lo cual la opción de inversor de red acoplado a la red establecida por el generador no lo veo una opción viable.
Entiendo que la mejor opción es la de conectar el campo fotovoltaico a varios inversores de red, los cuales por su parte van, junto con el generador Diesel, conectados a unos inversores/cargadores que se encargan de regular la potencia que llega a los consumos, la potencia que se acumula en la batería y la potencia que se saca de la batería.
Encuentras unos esquemas muy bonitos en la guía de redes autónomas de SMA, ahí va el enlace:

http://download.sma.de/smaprosa/date...KES103420W.pdf

Un saludo

Hola, buenos días.

Muchas gracias por tu respuesta.

La cuestión es que la planta hay que tenerla encendida para otras cuestiones y vamos a cubrir la demanda de los 11.300 kWh al mes.

Esos 11.300 kwh mes se consumen de forma aproximadamente constante las 24 horas del día.

Decir también que no hay campo fotovoltaico.

Iniciado por oralva

Esos 11.300 kwh mes se consumen de forma aproximadamente constante las 24 horas del día.

11.300 kWh si se consumen como dices son una potencia media de 16 kW. ¿Por que grupos diesel tan grandes?

Iniciado por robinson

11.300 kWh si se consumen como dices son una potencia media de 16 kW. ¿Por que grupos diesel tan grandes?

Esos grupos estaban ya instalados, es por eso que queremos aprovechar la energía.

La cuestión pienso es saber el tipo de cargador y luego la velocidad de carga.

Hola Oralva

Si indicas cuantas horas al día está o están los grupos arrancados, se podría estimar la capacidad de baterías necesaria para cubrir la demanda, por cierto desorbitada 16KWh.

Lo ideal es que el cargador o cargadores sean de un máximo del 10% de la capacidad de las baterías.

Un saludo

Iniciado por Animal

Hola Oralva

Si indicas cuantas horas al día está o están los grupos arrancados, se podría estimar la capacidad de baterías necesaria para cubrir la demanda, por cierto desorbitada 16KWh.

Lo ideal es que el cargador o cargadores sean de un máximo del 10% de la capacidad de las baterías.

Un saludo

Hola, los grupos están encendidos seis horas al día por lo que es mucha la energía sobrante. La cuestión es ver la forma idónea de carga y el tipo de baterías más adecuado para que la carga se produzca correctamente.

Eso es lo que no tengo claro.

Muchas gracias

A ver si me aclaro.

¿Quieres cargar unas baterías en seis horas y, de estas baterías, sacar 16KWh durante 18 horas (24-6)?¿y quieres saber que capacidad de baterías y tipo de cargador adecuado para conseguirlo?

Saludos

Iniciado por Animal

A ver si me aclaro.

¿Quieres cargar unas baterías en seis horas y, de estas baterías, sacar 16KWh durante 18 horas (24-6)?¿y quieres saber que capacidad de baterías y tipo de cargador adecuado para conseguirlo?

Saludos

El proceso es:

- En seis horas un grupo diesel de 60 kw genera energía sobrante (pongamos el 50 % por ejemplo).
- Cuantas baterías puedo cargar con esa entergía sobrante. Por ejemplo 30 kw en seis horas.
- Cual es el cargador adecuado.

Esa es la necesidad.

Hay que tener en cuenta que también se actuará sobre el consumo y se conseguirá disminuirlo.

Hay limites de corrientes para cargar las baterias de estilo OPzS. Y parece que el limite que tienes no es de potencia de los grupos, pero el tiempo de carga.

Antes que la bateria llega al voltaje 2.4V por vaso solo puedes cargar con 10A por cada 100Ah de capacidad.
Despues de 2.4V hay un limite de 5A por cada 100Ah - y esto es el limite maximo, lo que pasa en realidad es durante este fase la corriente esta bajando poco a poco.
La bateria llega a 2.4V mas o menos con 80% de su capacidad.

Para ver el efecto de tiempo de carga, cojemos una bateria de 48V y 3000Ah (lo mas grande que puedo encontrar), y supungo que no vas a descargar mas de 50%. Entonces:
Para cargar desde 50% hasta 80% = 30% = 900Ah. Y con limite de 10A por cada 100Ah = 300A. Con un eficiencia de carga de 80% (mas o menos) tardara 3.75 horas. Y demanda 300A @ 57.6V = 18kW desde el grupo.

Para cargar el ultimo 20% = 600Ah con limite de 150A, tardara 4 horas teoricas, en realidad seria mas. Como lo ves puede ser 9 horas para una carga completa.
Hay opciones para reducir este tiempo:
- Sistemas de burbujeo de aire en los vasos como lo emplean en baterias de traccion. Cada fabricante tiene su propio nombre para la sistema, pero casi qualquiera lo tienen, para Hoppecke se llama "trak-air". Dicen que puede reducir el tiempo con hasta 3 horas.
- Subir a un voltaje mas alto y reducir la capacidad en Ah (la capacidad en Wh seria lo mismo), pero no hay muchos aparatos para aislado que funccionan a mas de 48V. Creo que Ingeteam tiene un pedazo sistema que va a 60V.
- Hacer el primero fase de carga muy pronto en la mañana para que las placas solares pueden completarlo durante el dia.
- Solo cargar hasta 90% de la capacidad cada dia, y una vez cada 2 semanas realizas una carga completa de 9 o 10 horas o lo que sea. << Mejor que esperas para uno de los profesionales que confirman que esto es un buen consejo o no.

Referencia a limites de cargas: http://www.hoppecke.com/content/down...nish_04_04.pdf

Si señor Stephen, lo has explicado y expresado perfectamente sobre todo teniendo en cuenta que eres extranjero y que supongo te sera mas dificil expresarte en español. sigo todas tus aportaciones al foro, enhorabuena y Feliz Navidad

Me sumo a las felicitaciones de Conchuo.

Como muy bien nos comenta Stephen, lo que nos limita entre otras cosas son los productos que se comercializan y el tiempo de carga.

El cargador más grande que me ofrece mi proveedor es de 120A/48V. Y eso no quiere decir que en una hora se carguen 120A a 48V, hay que tener en cuenta la eficiencia de carga y el estado de carga de las baterías, como tambien nos comentaba muy bien Stephen. Pero eso no es problema, se pueden poner tres cargadores, tres bancadas y tres inversores en trifásico o bien se pueden poner varios cargadores para la misma bancada.

Si las baterías se van a cargar solamente con el cargador, se añaden limitaciones. Pues llegar a su carga completa es cuestión de tiempo y no de amperios.

Saludos

Muchas gracias por la respuesta, la estudiaré con cuidado porque lo merece. Creo que es una gran aportación ya que he hablado con varios expertos en baterías y no me han aclarado demasiado.