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Ejemplo de Cargas Criticas

En el pasado blog post hablamos de como calcular Watts-horas y usamos el ejemplo de una batería que tiene una capacidad de 1200 Wh. En este post queremos dar un ejemplo hipotético de como calcular la demanda deseada y como ajustarse a esa demanda.

 

Comenzamos con un ejemplo del posible consumo parcial de una estructura. Parcial porque aun quedan componentes importantes en una estructura que no se están energizando en este ejemplo, como lo son neveras, estufas, cafeteras eléctricas, etc. En este ejemplo parte del consumo se energiza (por lo tanto, se garantiza) con un sistema de energía solar de “backup” y parte se energiza por el servicio local/tradicional. También tomamos en cuenta que el equipo incluye placas o paneles solares, por lo tanto, la energía consumida estaría generándose y almacenándose nuevamente en la batería durante el día.

Ejemplo 1: Consumo parcial de cargas críticas para un Tiny House o Sistema de Backup de Emergencia.

Tabla 1: Ejemplo de consumo diario en un día (digamos de 7am a 7am).

EquipoWatts que utiliza Tiempo energizado al díaCálculo de consumo
Televisor120 W5 horas (en la tarde)120 x 5 = 600 Wh
5 Bombillas5 W x 5 = 25 W5 horas (en la noche)25 x 5 = 125 Wh
Equipo CPAP60 W7 horas (noche)60 x 7 = 420 Wh
2 Abanicos50 x 2 = 100 W7 horas (noche)100 x 7 = 700 Wh
Total:1845 Wh

Vemos en la tabla 1 que el consumo en este ejemplo durante la tarde/noche es 1845 Wh diarios. La batería de 1200 Wh no llena esa demanda. Así que, en un sistema de backup solar o auxiliar podríamos consumir la batería hasta 960 Wh (asumiendo que es litio, 80% DOD – para mantener saludable la batería (vea artículo de DOD)) y los 885 Wh restantes que necesitamos serian consumidos del servicio de energía local/tradicional. Esto sería sin contar otros consumos adicionales como los mencionados arriba. De no haber servicio eléctrico local el equipo de “backup” dejaría de suplir energía después de consumirse esos 960 Wh y tendríamos que esperar que el sistema almacene energía durante el día con los paneles solares.

Esto puede solucionarse con una de dos cosas (o ambas): si aumentamos la capacidad y/o bajamos el consumo. Por ejemplo, adquiriendo 1 batería adicional aumentamos la capacidad. Este aumento representa el doble de la capacidad (2400 Wh) que teníamos originalmente. Esta cantidad provee la energía suficiente para la demanda deseada en este ejemplo. 2400Wh (1920 Wh si es litio – 80% DOD, para obtener la mayor longevidad de la batería).

 

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Partiendo del ejemplo 1 supongamos que queremos energizar tolo lo esencial con el sistema de energía solar. Entonces tenemos que añadir la nevera y la estufa. (Sin tomar en cuenta comodidades como: el aire acondicionado, microonda, etc). Al añadir esto a la tabla 1 obtenemos la siguiente tabla.

Ejemplo 2: Consumo total de cargas críticas en un Tiny House o Sistema de Backup de Emergencia

EquipoWatts que utiliza Tiempo energizado al díaCálculo de consumo
Televisor120 W5 horas (en la tarde)120 x 5 = 600 Wh
5 Bombillas5 W x 5 = 25 W5 horas (en la noche)25 x 5 = 125 Wh
Equipo CPAP60 W7 horas (noche)60 x 7 = 420 Wh
2 Abanicos50 x 2 = 100 W7 horas (noche)100 x 7 = 700 Wh
Nevera (noche)300 W12 horas (tarde/noche)200 x 12 = 2400 Wh
Estufa300 W2 horas (mañana y noche)200 x 2 = 400 Wh
Total:4645 Wh
Los valores de consumo de la nevera y estufa son un caso particular para este ejemplo. Son valores que van a variar con la marca, energy rating, tamaño del enser, etc.

En el ejemplo 1 ya habíamos hablado de aumentar la capacidad con una segunda batería para obtener 2400Wh. Vemos que esta capacidad no cubre la demanda de este ejemplo 2. Para cubrir la demanda necesitaríamos 3 veces mas para un total de 7200 Wh. O sea, si partimos de la batería de 12V 100 Ah necesitaríamos 6 de estas baterías para obtener 12V x 600 Ah = 7200 Wh. De los cuales son útiles 5760 Wh para mantener la longevidad de la batería (80% DOD). Esta cantidad es suficiente para obtener la capacidad deseada y energizar estas cargas críticas.

Esto también se puede alcanzar con baterías de mas voltaje. Por ejemplo,

  1. 3 baterías de 24 V 100 Ah (24V x 300 Ah = 7200 Wh).
  2. 2 baterías de 48V 100 Ah (48V x 200 Ah = 9600 Wh).
*** Las baterías de mas voltaje necesitan componentes específicos para ellas. Por ejemplo, un inversor para una batería 12V no es el mismo que para una batería 48V.