Difference between revisions of "Simplified energy storage sizing and selection/es"

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====Step 1: Determine days of autonomy parameter====
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====Paso 1: Determinar el valor para el parámetro de días de autonomía====
  
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The days of autonomy parameter determines the number of days that the system will be able to meet energy needs without additional charging. 1 day of autonomy provides enough energy storage capacity to provide energy for the loads from the [[Special:MyLanguage/Load evaluation|simplified load evaluation]] for 1 day without any additional charging. Each additional day adds an additional day of energy storage capacity. For example:
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El parámetro de días de autonomía determina la cantidad de días que el sistema podrá satisfacer las necesidades energéticas sin carga de ningún tipo. Un día de autonomía proporciona suficiente capacidad de almacenamiento de energía para proporcionar energía para las cargas del [[Special:MyLanguage/Simplified load evaluation|análisis de cargas simplificada]] durante un día sin ninguna carga adicional. Cada día de autonomía adicional agrega un día adicional de capacidad de almacenamiento de energía. Por ejemplo:
  
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*205 Ah lead acid battery x 1 day of autonomy = 205 Ah
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*Un batería de plomo ácido de 205 Ah x 1 día de autonomía = 205 Ah
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*205 Ah lead acid battery x 2 days of autonomy = 410 Ah
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*Un batería de plomo ácido de 205 Ah x 2 días de autonomía = 410 Ah
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*205 Ah lead acid battery x 3 days of autonomy = 615 Ah
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*Un batería de plomo de 205 Ah x 3 días de autonomía = 615 Ah
  
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The value that is chosen for this parameter depends largely upon the variability of the [[Special:MyLanguage/Simplified weather and solar resource evaluation|solar resource]], the intended use of the system, and the budget. It is almost always preferable to have additional storage, therefore budget often becomes the primary constraint. There are various considerations that go into determining the value that is appropriate for a particular design:
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El valor que se elige para este parámetro depende en gran medida de la variabilidad del [[Special:MyLanguage/Simplified weather and solar resource evaluation|análisis del tiempo y recurso solar simplicada]], el uso previsto del sistema y el presupuesto. Casi siempre es preferible tener almacenamiento adicional, por lo tanto, el presupuesto a menudo se convierte en la restricción principal. Hay varias consideraciones que intervienen en la determinación del valor que es apropiado para un diseño en particular:
  
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*If a system is intended for a location where the [[Special:MyLanguage/Simplified weather and solar resource evaluation|weather or solar resource]] is highly variable, the value for days of autonomy should be increased.
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*Si un sistema está diseñado para una ubicación donde [[Special:MyLanguage/Simplified weather and solar resource evaluation|el clima y el recurso solar simplicada]] es muy variable, se debe aumentar el valor de los días de autonomía.
  
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*If a system is intended to provide power at a location where the users will adjust their energy consumption according to the weather or that is used infrequently, fewer days of autonomy can be built into the system. A value of 2 days of autonomy may be appropriate in these cases as long as there is a sufficiently sized [[Special:MyLanguage/PV module|PV source]] or an additional form of generation.
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*Si un sistema está destinado a proporcionar energía en una ubicación donde los usuarios ajustarán su consumo de energía de acuerdo con el clima o si se usa con poca frecuencia, se pueden incorporar al sistema menos días de autonomía. Un valor de 2 días de autonomía puede ser apropiado en estos casos siempre que haya una [[Special:MyLanguage/PV module|fuente FV]] de tamaño suficiente o una forma adicional de generación.
  
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*If a system is intended to provide power at a location that must operate continually, like at a health clinic, it is recommended that a significant number of days of autonomy are built into the system or that an additional form of generation, like a generator, is added to the system. An energy storage system with 5-7 days of autonomy for a health clinic will often be quite substantial in size, difficult to charge properly, and costly. Therefore, a backup generator should be considered in this case.  
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*Si un sistema está destinado a proporcionar energía en un lugar que debe funcionar continuamente, como en una clínica de salud, se recomienda que se incorpore una cantidad significativa de días de autonomía al sistema o que se agrega una forma adicional de generación, como un generador, al sistema. Un sistema de almacenamiento de energía con 5-7 días de autonomía para una clínica de salud a menudo será de tamaño considerable, difícil de cargar correctamente y costoso. Por lo tanto, se debe considerar un generador de respaldo en este caso.  
  
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*The days of autonomy value that is chosen will be used to size the [[Special:MyLanguage/Energy storage|energy storage system]] to meet energy demand when the battery bank is new, but the storage capacity of the energy storage system will gradually decline over time. Therefore, oversizing a battery bank to take this into account is a good idea.
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*El valor de días de autonomía que se elija se utilizará para dimensionar el [[Special:MyLanguage/Energy storage|sistema de almacenamiento de energía]] para satisfacer la demanda de energía cuando el sistema sea nuevo, pero la capacidad de almacenamiento disminuirá gradualmente con el tiempo. Por lo tanto, es una buena idea sobredimensionar el sistema de almacenamiento de energía para tener esto en cuenta.
  
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====Step 2: Determine minimum Ah value====
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====Paso 2: Determinar el valor de Ah mínimo====
  
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Using the chart below, find the minimum recommended Ah value based upon the [[Special:MyLanguage/DC system voltage|DC system voltage]] and the [[Special:MyLanguage/Simplified load evaluation|Total daily watt-hours required]]. Cells highlighted in red are not recommended configurations - a higher or lower [[Special:MyLanguage/DC system voltage|DC system voltage]] should be used. Cells highlighted in yellow situations are questionable configurations - a higher or lower [[Special:MyLanguage/DC system voltage|DC system voltage]] should be considered. These recommendations are based upon commonly available battery sizes, equipment availability, and the best practice of using a low number of parallel battery circuits (a maximum of 3 is recommended). <br />
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Utilizando el cuadro a continuación, encuentre el valor Ah mínimo recomendado basado en la [[Special:MyLanguage/DC system voltage|tensión de CC del sistema]] y los [[Special:MyLanguage/Simplified load evaluation|vatios-hora requeridos al día]]. Las celdas resaltadas en rojo no son configuraciones recomendadas; se debe usar una [[Special:MyLanguage/DC system voltage|tensión de CC del sistema]] más alta o más baja. Las celdas resaltadas en amarillo son configuraciones cuestionables; se debe considerar una [[Special:MyLanguage/DC system voltage|tensión de CC del sistema]] más alto o más bajo. Estas recomendaciones se basan en los tamaños de batería comúnmente disponibles, la disponibilidad del equipo y la mejor práctica de utilizar un número reducido de circuitos de batería en paralelo (se recomienda un máximo de 3). <br />
  
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[[File:Ahchart2101191.png|frameless]]
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[[File:AhchartES.png|frameless]]
  
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====Step 3: Adjust minimum Ah value for temperature====
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====Paso 3: Ajustar el valor de Ah mínimo por la temperatura mínima====
  
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The minimum Ah value (Step 2) must be adjusted for the minimum temperature that the batteries will reach during operation. The [[Special:MyLanguage/Lead acid battery#Temperature|temperature of lead acid batteries]] has a significant effect upon performance. When [[Special:MyLanguage/Lead acid battery|lead acid batteries]] reach a temperature below 25°C, their usable capacity begins to decline. This can lead to batteries being deeply discharged and damaged, therefore the size of the [[Special:MyLanguage/Energy storage|energy storage system]] should be adjusted to ensure that there is adequate energy available at the minimum expected indoor temperature for the location. This temperature value is just an estimation that allows the energy storage system to be increased in size to account for lower temperatures.  
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El valor mínimo de Ah (paso 2) debe ajustarse por la temperatura mínima que alcanzarán las baterías durante el funcionamiento. La [[Special:MyLanguage/Lead acid battery#Temperature|temperatura de las baterías de plomo-ácido]] tiene un efecto significativo sobre el rendimiento. Cuando las [[Special:MyLanguage/Lead acid battery|baterías de plomo-ácido]] alcanzan una temperatura inferior a 25°C, su capacidad utilizable comienza a disminuir. Esto puede provocar que las baterías se descarguen profundamente y se dañen, por lo que el tamaño del [[Special:MyLanguage/Energy storage|sistema de almacenamiento de energía]] debe ajustarse para garantizar que haya suficiente energía disponible a la temperatura interior mínima esperada para la ubicación. Este valor es solo una estimación que permite aumentar el tamaño del sistema de almacenamiento de energía para tener en cuenta las temperaturas más bajas.
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Correction factors for various battery types:<ref name="trojancorrectionfactors"> Trojan Battery Company - Battery Sizing Guidelines https://www.trojanbattery.com/pdf/TRJN0168_BattSizeGuideFL.pdf</ref>  
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Factores de corrección de temperatura para varios tipos de baterías a diferentes temperaturas:<ref name="trojancorrectionfactors"> Trojan Battery Company - Battery Sizing Guidelines https://www.trojanbattery.com/pdf/TRJN0168_BattSizeGuideFL.pdf</ref>  
  
 
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!Temperature
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!FLA
 
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! style="width: 20%"|Temperature adjusted minimum Ah required
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! style="width: 20%"|El mínimo de Ah requerido ajustado por la temperatura
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! style="text-align:left;"| = Minimum Ah value (Step 2) × Temperature correction factor
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! style="text-align:left;"| = El valor de Ah mínimo (Paso 2) × El Factor de corrección de temperatura
 
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====Step 4: Determine battery voltage, Ah rating and wiring configuration====
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====Paso 4: Determinar la tensión de la batería, clasificación de Ah y configuración de cableado====
  
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Choose a battery based upon what is available in the market to proceed with the design. Lead acid batteries are commonly available in 2V, 4V, 6V, 12V designs that can be wired in [[Special:MyLanguage/Series and parallel connections|series]] to achieve a 12V, 24V, or 48V system voltage. See [[Special:MyLanguage/Battery wiring|Battery wiring]] for more information on how to properly configure a battery bank. With small systems 12V batteries are the standard, but as system size increases lower battery voltages lead to more storage with fewer parallel strings, which is a better design. Deep cycle batteries with voltages below 12V can be difficult to find in some locations.  
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Elija una batería según lo que esté disponible en el mercado para continuar con el diseño. Las baterías de plomo-ácido están comúnmente disponibles en diseños de 2 V, 4 V, 6 V, 12 V que se pueden cablear en [[Special:MyLanguage/Series and parallel|serie]] para lograr una tensión de CC del sistema de 12 V, 24 V o 48 V. Consulte [[Special:MyLanguage/Battery wiring|Cableado de la batería]] para obtener más información sobre cómo configurar correctamente un sistema de almacenamiento de energía. Con sistemas pequeños, las baterías de 12 V son el estándar, pero a medida que aumenta el tamaño del sistema, las tensiones de batería más bajas conducen a más almacenamiento con menos cadenas paralelas, lo cual es un mejor diseño. Las baterías de ciclo profundo con tensiones por debajo de 12 V pueden ser difíciles de encontrar en algunos lugares.  
  
 
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! style="width: 20%"|Batteries in series
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! style="width: 20%"|El número de baterías en serie
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! style="text-align:left;"| = [[Special:MyLanguage/DC system voltage|DC system voltage]] ÷ Chosen battery voltage
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! style="text-align:left;"| = [[Special:MyLanguage/DC system voltage|La tensión de CC del sistema]] ÷ La tensión de batería elegida
 
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Lead acid batteries are available in a variety of Ah ratings. They can be wired in [[Special:MyLanguage/Series and parallel connections|parallel]] to achieve the desired total Ah of storage for the system. The result of this calculation should be rounded up, meaning that if the number of parallel strings is more than 1, then 2 parallel strings are required. The other option would be to use a battery with a higher Ah rating.
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Las baterías de plomo-ácido están disponibles en una variedad de clasificaciones Ah. Se pueden cablear en [[Special:MyLanguage/Series and parallel connections|paralelo]] para lograr el Ah total deseado de almacenamiento para el sistema. El resultado de este cálculo debe redondearse hacia arriba, lo que significa que si el número de cadenas paralelas fuera más de 1, entonces se requieren 2 cadenas paralelas. La otra opción sería utilizar una batería con una clasificación de Ah más alta.
  
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! style="width: 20%"|Number of parallel battery circuits
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! style = "width: 20%" |El número de circuitos de batería en paralelo
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! style="text-align:left;"| = Temperature adjusted minimum Ah required (Step 4) ÷ Chosen battery Ah rating
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! style = "text-align: left;" | = El mínimo de Ah requerido ajustado por temperatura (Paso 4) ÷ La clasificación de Ah elegida
 
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====Step 5: Calculate final Ah capacity====
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====Paso 5: Calcular la capacidad de Ah final====
  
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The final Ah capacity of the battery bank is the chosen battery Ah rating multiplied by the number of parallel strings. This value is important for other calculations in the design process.
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La capacidad final de Ah del banco de baterías es la clasificación de Ah de la batería elegida multiplicada por el número de cadenas paralelas. Este valor es importante para otros cálculos en el proceso de diseño.
  
 
{| class="wikitable" border=1 style="width: 80%;"
 
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! style="width: 20%"|Final Ah capacity
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! style="width: 20%"|La capacidad final de Ah
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! style="text-align:left;"| = Number of parallel battery circuits (Step 4) × Chosen battery Ah rating (Step 4)
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! style="text-align:left;"| = El número de circuitos de batería en paralelo (Paso 4) × La clasificación de Ah eligida (Paso 4)
 
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==Notes/references==
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==Notas/referencias==
 
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Latest revision as of 15:53, 1 April 2021

Other languages:
English • ‎español
Un diagrama de flujo que muestra las entradas y salidas primarias del proceso de selección y dimensionamiento del almacenamiento de energía.

El sistema de almacenamiento de energía tiene un tamaño basado en los requisitos de energía diarios promedio del sistema. Los pasos preliminares de este proceso generan un tamaño en Ah sugerido para el sistema de almacenamiento de energía, pero luego es necesario determinar una configuración en serie y paralelo basado en las tensiones y tamaños de batería disponibles.

Premisas:

  • Se utilizan baterías de plomo ácido.
  • Las baterías se descargarán al 50% de profundidad de descarga.


Paso 1: Determinar el valor para el parámetro de días de autonomía

El parámetro de días de autonomía determina la cantidad de días que el sistema podrá satisfacer las necesidades energéticas sin carga de ningún tipo. Un día de autonomía proporciona suficiente capacidad de almacenamiento de energía para proporcionar energía para las cargas del análisis de cargas simplificada durante un día sin ninguna carga adicional. Cada día de autonomía adicional agrega un día adicional de capacidad de almacenamiento de energía. Por ejemplo:

  • Un batería de plomo ácido de 205 Ah x 1 día de autonomía = 205 Ah
  • Un batería de plomo ácido de 205 Ah x 2 días de autonomía = 410 Ah
  • Un batería de plomo de 205 Ah x 3 días de autonomía = 615 Ah

El valor que se elige para este parámetro depende en gran medida de la variabilidad del análisis del tiempo y recurso solar simplicada, el uso previsto del sistema y el presupuesto. Casi siempre es preferible tener almacenamiento adicional, por lo tanto, el presupuesto a menudo se convierte en la restricción principal. Hay varias consideraciones que intervienen en la determinación del valor que es apropiado para un diseño en particular:

  • Si un sistema está destinado a proporcionar energía en una ubicación donde los usuarios ajustarán su consumo de energía de acuerdo con el clima o si se usa con poca frecuencia, se pueden incorporar al sistema menos días de autonomía. Un valor de 2 días de autonomía puede ser apropiado en estos casos siempre que haya una fuente FV de tamaño suficiente o una forma adicional de generación.
  • Si un sistema está destinado a proporcionar energía en un lugar que debe funcionar continuamente, como en una clínica de salud, se recomienda que se incorpore una cantidad significativa de días de autonomía al sistema o que se agrega una forma adicional de generación, como un generador, al sistema. Un sistema de almacenamiento de energía con 5-7 días de autonomía para una clínica de salud a menudo será de tamaño considerable, difícil de cargar correctamente y costoso. Por lo tanto, se debe considerar un generador de respaldo en este caso.
  • El valor de días de autonomía que se elija se utilizará para dimensionar el sistema de almacenamiento de energía para satisfacer la demanda de energía cuando el sistema sea nuevo, pero la capacidad de almacenamiento disminuirá gradualmente con el tiempo. Por lo tanto, es una buena idea sobredimensionar el sistema de almacenamiento de energía para tener esto en cuenta.

Paso 2: Determinar el valor de Ah mínimo

Utilizando el cuadro a continuación, encuentre el valor Ah mínimo recomendado basado en la tensión de CC del sistema y los vatios-hora requeridos al día. Las celdas resaltadas en rojo no son configuraciones recomendadas; se debe usar una tensión de CC del sistema más alta o más baja. Las celdas resaltadas en amarillo son configuraciones cuestionables; se debe considerar una tensión de CC del sistema más alto o más bajo. Estas recomendaciones se basan en los tamaños de batería comúnmente disponibles, la disponibilidad del equipo y la mejor práctica de utilizar un número reducido de circuitos de batería en paralelo (se recomienda un máximo de 3).

AhchartES.png

Paso 3: Ajustar el valor de Ah mínimo por la temperatura mínima

El valor mínimo de Ah (paso 2) debe ajustarse por la temperatura mínima que alcanzarán las baterías durante el funcionamiento. La temperatura de las baterías de plomo-ácido tiene un efecto significativo sobre el rendimiento. Cuando las baterías de plomo-ácido alcanzan una temperatura inferior a 25°C, su capacidad utilizable comienza a disminuir. Esto puede provocar que las baterías se descarguen profundamente y se dañen, por lo que el tamaño del sistema de almacenamiento de energía debe ajustarse para garantizar que haya suficiente energía disponible a la temperatura interior mínima esperada para la ubicación. Este valor es solo una estimación que permite aumentar el tamaño del sistema de almacenamiento de energía para tener en cuenta las temperaturas más bajas. Factores de corrección de temperatura para varios tipos de baterías a diferentes temperaturas:[1]

Temperatura FLA AGM Gel
25°C 1.00 1.00 1.00
20°C 1.06 1.03 1.04
15°C 1.13 1.05 1.07
10°C 1.19 1.08 1.11
5°C 1.29 1.14 1.18
0°C 1.39 1.20 1.25
-5°C 1.55 1.28 1.34
-10°C 1.70 1.35 1.42
El mínimo de Ah requerido ajustado por la temperatura = El valor de Ah mínimo (Paso 2) × El Factor de corrección de temperatura

Paso 4: Determinar la tensión de la batería, clasificación de Ah y configuración de cableado

Elija una batería según lo que esté disponible en el mercado para continuar con el diseño. Las baterías de plomo-ácido están comúnmente disponibles en diseños de 2 V, 4 V, 6 V, 12 V que se pueden cablear en serie para lograr una tensión de CC del sistema de 12 V, 24 V o 48 V. Consulte Cableado de la batería para obtener más información sobre cómo configurar correctamente un sistema de almacenamiento de energía. Con sistemas pequeños, las baterías de 12 V son el estándar, pero a medida que aumenta el tamaño del sistema, las tensiones de batería más bajas conducen a más almacenamiento con menos cadenas paralelas, lo cual es un mejor diseño. Las baterías de ciclo profundo con tensiones por debajo de 12 V pueden ser difíciles de encontrar en algunos lugares.

El número de baterías en serie = La tensión de CC del sistema ÷ La tensión de batería elegida

Las baterías de plomo-ácido están disponibles en una variedad de clasificaciones Ah. Se pueden cablear en paralelo para lograr el Ah total deseado de almacenamiento para el sistema. El resultado de este cálculo debe redondearse hacia arriba, lo que significa que si el número de cadenas paralelas fuera más de 1, entonces se requieren 2 cadenas paralelas. La otra opción sería utilizar una batería con una clasificación de Ah más alta.

El número de circuitos de batería en paralelo = El mínimo de Ah requerido ajustado por temperatura (Paso 4) ÷ La clasificación de Ah elegida

Paso 5: Calcular la capacidad de Ah final

La capacidad final de Ah del banco de baterías es la clasificación de Ah de la batería elegida multiplicada por el número de cadenas paralelas. Este valor es importante para otros cálculos en el proceso de diseño.

La capacidad final de Ah = El número de circuitos de batería en paralelo (Paso 4) × La clasificación de Ah eligida (Paso 4)

Notas/referencias

  1. ↑ Trojan Battery Company - Battery Sizing Guidelines https://www.trojanbattery.com/pdf/TRJN0168_BattSizeGuideFL.pdf
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