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Jun 30, 2023

INDICANDO SOLAR: Compreendendo o equipamento

William Chui Na semana passada começamos a examinar um dos principais componentes do seu sistema de energia solar, a bateria. Em resumo, na semana passada analisamos os tipos de baterias disponíveis, como elas são

William Chui

Na semana passada começamos a examinar um dos principais componentes do seu sistema de energia solar, a bateria.

Em resumo, na semana passada analisamos os tipos de baterias disponíveis, como são dimensionadas, suas capacidades e sua vida útil.

À medida que continuamos a discussão em torno da bateria solar esta semana, fomos solicitados a examinar mais de perto os tipos de bateria. Depois de fazermos isso, pegaremos o que aprendemos na semana passada e dimensionaremos uma bateria para um sistema de energia solar de 12 volts.

Como sugerimos na semana passada, as modernas baterias de chumbo-ácido chegaraminundado (FLA),gelificado (GEL)etapete de vidro absorvido (AGM).Vamos dar uma olhada mais de perto no que isso realmente significa.

Bateria Inundada (FLA)

A bateria de ciclo profundo inundada é o tipo de bateria mais antigo e comum disponível na indústria. Esta bateria é definida como uma bateria mantida, de célula úmida ou inundada. As placas internas da bateria são cobertas por um líquido chamado eletrólito, que é uma mistura de ácido e água da bateria. Dependendo da intensidade do trabalho da bateria, a água da bateria precisará ser reabastecida a cada dois meses.

O processo de vapor que faz com que a bateria perca água significa que as baterias devem, na maioria dos casos, ser instaladas em uma área muito bem ventilada. Embora esta bateria exija bastante atenção, quando cuidada, foi registrada uma vida útil potencialmente longa de até 12 anos. No entanto, sofre de falhas químicas relacionadas com condições líquidas, como a sulfatação, que reduz gradualmente a vida útil da bateria quando não é cuidada adequadamente.

Gelificado (GEL)

A bateria GEL pertence à família do grupo de baterias “Sealed Maintenance Free” (SMF). A construção da bateria gelificada é semelhante à da bateria inundada, com a principal diferença sendo que o eletrólito está na forma de um gel. A bateria não necessita de qualquer reabastecimento de fluido. A bateria é capaz de reter uma carga melhor do que uma bateria inundada, bem como descargas mais profundas quando elas acontecem. Como o eletrólito da bateria é um gel, ele não precisa ser mantido ou instalado na vertical e sofre menos problemas de sulfatação, proporcionando vida útil mais longa para as mesmas taxas de descarga, com a vantagem adicional de ser praticamente livre de manutenção.

Tapete de vidro absorvido (AGM)

Também livre de manutenção, o tapete de vidro absorvido (AGM) baseia-se nos mesmos princípios de outras baterias de chumbo-ácido. As placas da bateria possuem um tapete de fibra de vidro muito fino colocado entre elas. O tapete é impregnado com o eletrólito tornando a bateria à prova de derramamento, geralmente mais leve que os tipos FLA e GEL, a bateria é a mais eficiente dos três tipos. Assim como a bateria GEL, a bateria AGM pode ser carregada a uma taxa maior e, como o eletrólito está em uma esteira, ela é considerada menos perigosa do que o tipo de bateria inundada. A bateria AGM também é mais barata que a bateria GEL, mas mais cara que o tipo inundado.

Espero que tenhamos respondido à pergunta sobre os tipos de baterias da maneira mais simples, mas compreensível possível. No futuro, veremos como selecionar o tipo certo para a aplicação certa. Vejamos o dimensionamento de uma bateria para um sistema de 12 volts.

Dimensionando seu banco de baterias

Agora, supondo que todas as baterias acima sejam iguais e fazendo o cálculo de consumo que analisamos quando discutimos o Gerenciamento de Energia. A energia total necessária foi de 330 watts-hora de energia.

Queremos que a nossa bateria dure muito tempo, por isso vamos assumir uma profundidade máxima de descarga de 20%. Agora vamos fazer alguns cálculos. Se 330 watts-hora têm 20% de profundidade de descarga, qual é o tamanho da capacidade total (X) da bateria?

X = 330/20% perfazendo X 1650 watts-hora.

O tamanho da bateria será watt-hora / tensão do banco de bateria (tensão do sistema) = Amp-hora.

O tamanho total da bateria será de 1650 whrs / 12 volts = 137,5Ah.

Arredondando para o próximo tamanho disponível comercialmente, nossa seleção seria a bateria de 150Ah para operar a 20% de profundidade de descarga.