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GRUPO IDEA

Electricidad fotovoltaica

Acumuladores de Energía Solar Fotovoltaica
Vicente Muñoz

Grupo de investigación IDEA Universidad de Jaén
UNIVERSIDAD DE JAEN

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INDICE
1. Introducción 2. Tipos de acumuladores de energía 3. Batería de plomo ácido. Aspectos generales 3.1 Tipos de baterías de plomo ácido 3.2 Caracterización de la carga. 3.3 Caracterización de ladescarga. 3.4 Rendimiento Energético y Faradaico 3.5 Vida útil y procesos de degradación

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3.6 Seguridad.Mantenimiento.Reciclaje

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1. Introducción
El carácter variable de la radiación solar hace necesario el uso de acumuladores de energía, que garantizan el funcionamiento del sistema fotovoltaico en condiciones desfavorables.
Sistema de Generación ReguladorInversor

Carga (LCC)

Carga (LCA)
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Sistema de Acumulación

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1. Introducción
Con el uso de los acumuladores se consigue dotar al sistema fotovoltaico autónomo de una alta disponibilidad. Tres son las funciones principales que desempeñan los acumuladores en un sistema fotovoltaico autónomo:

1. Autonomía. Satisfacen los requerimientos de consumo paracualquier momento. 2. Suministro de picos de intensidad. Arranque de motores. 3. Estabilización del voltaje.
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Actúan como reguladores evitando fluctuaciones dañinas para los consumos.

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2. Tipos de acumuladores de Energía
Los acumuladores generalmente transforman la energía que proporcionan los módulos FV en otro tipo de energía para así almacenarla.Dependiendo de la forma en que la energía queda almacenada diferenciamos los siguientes tipos de acumuladores: Acumulación en forma de energía mecánica Energía potencial (bombeo hidroeléctrico), energía cinética de rotación (Volantes de inercia) Acumulación en forma de energía eléctrica En el interior de un campo magnético (almacenamiento inductivo) o en el de un campo eléctrico (almacenamiento capacitivo).Supercapacitors Acumulación en forma de energía química La energía eléctrica se transforma para dar lugar a H2 que es usado como combustible. Fuel-cells.

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2. Tipos de acumuladores de Energía
Acumulación en forma de energía electroquímica Las baterías almacenan la energía transformándola en energía electroquímica. Es el método de acumulación más extendido.Existen dos tipos de baterías: 1.Baterías Primarias. Llamadas pilas, no son recargables. 2.Baterías Secundarias. Llamadas acumuladores. Son recargables. Utilizadas en aplicaciones FV (Pb-ácido y Ni-Cd) Dos parámetros son los más utilizados a la hora de valorar que tipo de acumulador es más adecuado: Densidad energética (kWh/kg) y Eficiencia energética (Ein/Eout). La proliferación de uno u otrotipo de acumulación atiende también a factores económicos, de disponibilidad o ingenieriles. Hoy por hoy las baterías son el método más extendido, aunque existe mucha investigación focalizada en los Supercapacitors y Fuel-Cells.

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3. Batería de plomo ácido.Aspectos generales
Es el tipo de batería más utilizada en sistemas fotovoltaicos autónomos con una cuotade mercado del 90%. El electrodo positivo de la batería está compuesto por dióxido de plomo (PbO2) y el negativo por plomo metálico (Pb). Ambos electrodos están sumergidos en una disolución de ácido sulfúrico, cuya densidad nominal debe de ser 1.24 g/cm3. El voltaje nominal de la celda es de 2V.

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Electrodo positivo: Electrodo negativo:

PbO2+SO4-2 + 4H + + 2e Pb + SO4-2PbSO4 + 2H2O PbSO4 + 2e -

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3. Batería de plomo ácido.Aspectos generales
Ventajas y desventajas de las baterías frente a otros sistemas de almacenamiento: Ventajas Gran disponibilidad Bajo coste Rendimiento Moderado Alto número de ciclos de vida Bajo nivel de autodescarga En los sistemas FV las baterías se diseñan para soportar dos tipos de ciclos de carga y descarga:...
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