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Las baterías monoblock plomo-ácido de cilco profundo son ideales para aplicaciones solares con consumos medios y utilización todo el año. Todas las baterías monoblock de plomo ácido necesitan reponer agua destilada para recuperar el electrolito perdido por gasificación producido durante la carga de la batería. Con esperanzas de vida de hasta 4 o 5 años y posibilidad de realizar descargas de ciclo profundo sin dañar la batería. Tensiones de funcioamiento de 6v o 12v y con capacidades que van desde los 80Ah hasta más de 800Ah. Para aplicaciones donde se requiera mayor capacidad será necesario utilizar baterías estacionarias con elementos de 2v conectados serie. Se recomienda no conectar baterías en paralelo. Solamente se pueden conectar baterías en serie.

Baterias ciclo profundo

 

Características de las baterias monoblock de ciclo profundo

Las baterías monoblock de ciclo profundo están compuestas por 3 o 6 celdas internas de 2 voltios cada una y conectadas en serie para formar bloques únicos de 6v o 12v. Cada celda está compuesta por placas de plomo y electrolito capaz de almacenar y suministrar energía mediante reacciones químicas de oxidación y reducción llamadas reacciones de redox. La parte superior de cada celda está tapada por un tapón no hermético capaz de dejar excapar los gases producidos en el proceso de carga, por eso se llaman baterías abiertas. El bloque posee dos terminales o bornes de conexión, uno positivo y uno negativo.

Las tensiones típicas de las baterías monoblock de ciclo profundo son 6 voltios y 12 voltios con capacidades que van desde los 80Ah hasta los 1000Ah y requieren un mínimo de mantenimiento ya que es necesario reponer el nivel del electrolito con agua destilada para asegurar que las placas de plomo están siempre cubiertas.

La principal ventaja de estas baterías es que disponen de un óptimo diseño de placas de plomo reforzadas para aumentar su durabilidad y que les permite trabajar con descargas con ciclos de profundidad superiores al 50%, lo que las hace ideales para aplicaciones solares fotovoltaicas.

 

¿Como conectar las baterías monoblock de ciclo profundo?

No es conveniente conectar baterías en paralelo. Cuando conectamos baterías en paralelo (positivo con positivo y negativo con negativo) incluso cuando no existe ningún consumo, se producen corrientes de una batería a otra debido a las diferencias de las resistencias internas de cada batería, estas corrientes son llamadas corrientes de desequilibrio y acortan la vida de las baterías. Cuando las baterías están conectadas en serie, no existe ningún paso de corriente cuando no hay consumo produciéndose únicamente la pequeña autodescarga de la batería. Por eso siempre es conveniente conectar todo tipo de baterías en serie.

Desafortunadamente hay casos donde por temas de espacio, facilidad de instalación o simplemente porque no podemos alcanzar la capacidad deseada solamente conectando baterías en serie, será necesario conectar grupos de baterías en paralelo. En estos casos hay que utilizar en la medida de lo posible, baterías idénticas de la misma serie de producción y con el mismo tiempo de vida, la misma distancia de los cables positivos y negativos, y a ser posible baterías AGM o baterías de ciclo profundo para minimizar los efectos de las corrientes de desequilibrio. Será conveniente también realizar cargas de ecualización periódicas para igualar la tensión de todos los vasos.

 

¿Como combinar baterías para formar un conjunto con la tensión y la capacidad deseada?

Teniendo en cuenta que no vamos a conectar ninguna batería en paralelo, y que configuraciones en serie suman tensión mientras que la corriente se mantiene la misma, al contrario que sucede cuando conectamos en paralelo donde se suma la corriente (o capacidad de la batería) y la tensión se mantine igual,  tenemos varias posibilidades:

Para conseguir conjuntos de baterías de 12 voltios con una capacidad X podemos:

Conectar dos baterías en serie de 6 voltios con capacidad X o instalar simplemente una batería de 12 voltios con capacidad X. Por ejemplo, para un conjunto de baterías de 12 voltios con 260Ah de capacidad, podríamos conectar en serie don baterías de 6 voltios de capacidad 260Ah o simplemente una batería de 12 voltios con capacidad de 260Ah.

En el caso que necesitemos una capacidad superior a la que podemos encontrar en baterías monoblock debermos instalar baterías estacionarias que tienen capacidades de hasta 4000Ah. Por ejemplo, si queremos un conjunto de baterías de 12 voltios con 1500Ah no podremos encontrar baterías monoblock de 6 o 12 voltios con tanta capacidad, por lo que tendremos que optar por baterías estacionarias formadas por 6 elementos de 2 voltios con capacidades hasta los 4000Ah, seleccionando 6 vasos de 2v con capacidad de 1600Ah podremos formar conjuntos de 12 voltios y 1600Ah o seleccionando 12 vasos de 2v formaremos una batería de 24 voltios y 1600Ah.

Para conseguir conjuntos de baterías de 24 voltios con una capacidad X podemos:

Conectar 4 baterías monoblock de 6 voltios en serie o 2 baterías monoblock de 12 voltios en serie con capacidad X. Al igual que en caso anterior, para configurar baterías con capacidades muy elevadas será conveniente utilizar baterías estacionarias.

 

¿Que significa el C100, C20 o C10?

La normas técnicas como la  IEC 60896-11 o  din 40736-1 entre otras, son utilizadas para certificar la capacidad de una batería y poder comparar las baterías con los valores proporcionados por los distintos fabricantes.

Capacidad en C100
La capacidad en Ah de una batería expresado en C100 significa que esos amperios/hora podremos extraerlos de la batería mientras que el régimen de descarga sea tal que implique la descarga en su totalidad en un tiempo de 100 horas. Si la misma batería se descarga a un régimen tal que implica una descarga completa en 10 horas (C10) los amperios/hora que podremos extraer será bastante inferior al valor de C100.

Este hecho es debido al incremento del flujo de corriente interno de la batería. A mayor corriente mayor velocidad en la reacción química de reducción produciendo mayor sulfatación y cubriendo las placas internas de la batería mermando su porosidad y la capacidad de extraer energía procedente de la reacción química.

Para acordarnos podemos utilizar el ejemplo de un corredor. Un corredor experto corriendo a una velocidad moderada es capaz de correr 5 horas sin descanso. Si este mismo corredor esprinta será solamente capaz de correr durante 10 minutos.

La capacidad de una Batería de 12V podría ser algo parecido a:

  • C100: 320 Ah
  • C20:   260Ah
  • C10:  250 Ah

Debes consultar la ficha técnica de la batería que proporciona el fabricante para saber la "C" deseada.

Para aplicaciones solares de uso estacionario se suele utilizar la capacidad expresada en C100 porque consideramos que la totalidad de la batería debe proporcionar una autonomía de 3-4 días, es decir unas 100 horas. Aunque en realidad el régimen de descarga varíe mucho puntualmente dependiendo de los consumos, es un buen cálculo del régimen medio de descarga. Habrá momentos durante el día que el régimen de descarga de nuestra batería será en torno al C10 cuando conectamos un consumo elevado como un horno y momento en que éste régimen será más cercano a un C200 donde el consumo es una bombilla. Pero a efectos prácticos consideramos que la media será en torno al C100 siempre que la batería esté bien dimensionada.

Para aplicaciones como carritos de golf o carretillas se suele utilizar baterías de tracción o semitracción expresadas en C20 ya que la batería se descargará en 1 día (20 horas aprox.) y se utiliza el valor C20 para realizar los cálculos de diseño.