O sistema solar fotovoltaico off-grid, que é independente e não se conecta a rede elétrica, é a melhor opção tratando-se das tecnologias atuais que usam as radiações solares para geração de eletricidade. Seu implemento é consideravelmente simples, já que o sistema fotovoltaico é composto por apenas quatro componentes – placas solares, controladores de cargas, inversores e baterias – e deve, contudo, ser fielmente planejado para que o consumo de energia não ultrapasse o valor capturado e armazenado para uso.

Na hora de dimensionar o sistema solar fotovoltaico off-grid é essencial pensar em cada um dos componentes, individualizando-os para comparar as opções semelhantes que são oferecidas pelo mercado.

Neste artigo falaremos sobre Como escolher a bateria solar para um sistema de energia fotovoltaica off-grid. O que deve ser levado em conta antes de bater o martelo e implantar o sistema?

Bateria no sistema solar fotovoltaico off-grid

Um dos componentes do sistema off-grid, as baterias são responsáveis por todo o armazenamento das cargas elétricas que serão posteriormente consumidas nos períodos noturnos ou em dias cujo sol esteja encoberto.

É importante frisar que elas não produzem nenhum tipo de energia, mas sim que sua função é a de acúmulo e que, para utilização em sistemas solares fotovoltaicos, as mais recomendadas são as baterias estacionárias.

Entende-se por bateria estacionária aquelas que são tipicamente aplicadas a funções que demandam por longos períodos de corrente elétrica moderada, ao invés de sobrecargas por poucos segundos.

Além disso, esta categoria de bateria é projetada para suportar períodos maiores de descarga, por isso duram muito mais tempo e são adequadas para o uso em sistemas solares fotovoltaicos.

Baterias para sistema fotovoltaico

Veja os tipos de baterias estacionárias mais comuns de uso em sistemas fotovoltaicos:

1. Baterias estacionárias comuns:

Também conhecidas como baterias de ciclo profundo. Tem vida útil de 4 a 5 anos, preços acessíveis e podem ser usadas, inclusive, em veículos recreacionais e sistemas de no-break. A diferença notória deste modelo é que possui placas mais grossas, conseguindo suportar descargas mais profundas.

 

2. Baterias OPzS:

São baterias estacionárias ventiladas com eletrólito líquido (ácido sulfúrico diluído).Tem vida útil que excede os 10 anos, expectativa de aproximadamente 1500 ciclos com 80% de profundidade de descarga e preços razoáveis. Por serem ventiladas e liberarem gás, devem ser vistas de tempos em tempos para reposição de água e precisam ficar em locais apropriados para não correr riscos de explosão.

 

3. Baterias VLRA:

As baterias VRLA se caracterizam basicamente pelo fato de serem reguladas a válvula e pela recombinação interna dos gases. Isso significa que a bateria não permite, em condições normais de utilização, que haja migração significativa de quaisquer elementos de dentro para fora e nem de fora para dentro. A bateria estacionária selada de chumbo ácido regulada por válvula (VRLA) pode ter o eletrólito em seu interior confinado por meio de duas tecnologias: absorção em manta de microfibra de vidro (tecnologia AGM) ou gelificação (tecnologia Gel). Abaixo as diferenças entre as duas tecnologias:

AGM: Também possuem vida útil de mais de 10 anos. As baterias VRLA AGM têm uma resistência maior às temperaturas extremas, aos ciclos de descarga e carga e às vibrações e choques mecânicos, são totalmente isentas de manutenção, além disso, têm uma melhor característica para carregar com mais facilidade, especificamente aquela de tipo dinâmico, e uma potência maior de arranque em relação às baterias tradicionais com ácido livre. O seu valor de investimento é mais alto, porém compensa pela qualidade da bateria dependendo da aplicação do projeto solar.

Baterias de gel: Eletrólito na forma de gel. A vida útil destas também é superior a 10 anos e são indicadas, principalmente, para sistemas solares fotovoltaicos em embarcações já que sua camada de gel dá maior estabilidade e segurança.

Esse confinamento, aliado à característica física da bateria, possibilita que haja um processo de recombinação interna dos gases gerados no processo de operação, de modo que não haja perda dos elementos ativos, não necessitando, dessa forma, qualquer tipo de manutenção interna (livre de manutenção ou free of maintenance).

Baterias automotivas podem ser usadas ou devem ser evitadas?

Esta dúvida é comum no momento do projeto do sistema off-grid pois a montagem do banco de baterias costuma ser uma das etapas mais onerosas de todo projeto e o fator custo costuma pesar neste momento.

A resposta para esta dúvida é simplas: as baterias automotivas não são recomendadas e devem ser evitadas!

As baterias automotivas, como o próprio nome já diz, são projetadas para uso em automóveis, tem vida útil estimada em 2~3 anos. Elas são projetadas para suportar a vibração do veículo, estarem sempre carregadas (função exercida pelo alternador do automóvel) e fornecer uma grande quantidade de corrente em um curto período de tempo (CCA ou corrente de partida a frio), a descarga máxima projetada para a bateria automotiva é de apenas 10% de sua capacidade total, enquanto que as baterias estacionárias são construídas com materiais mais nobres, feitos para durar mais tempo, além de suportarem ciclos profundos (até 80%) característica dos sistemas de energia solar fotovoltaicos.

Outro ponto importante que devemos considerar é a emissão de gases tóxicos pelas baterias automotivas, nos carros, estes gases vaporizados, são rapidamente dispersados pois a bateria fica debaixo do capô do automóvel, enquanto que no sistema solar fotovoltaico, a bateria pode estar sempre próxima ao usuário, podendo ocasionar problemas.

“Mas a bateria automotiva é mais barata e tem garantia de 2 anos…”

Realmente, algumas marcas de baterias automotivas oferecem hoje em dia garantia de 2 anos, mas esta garantia é válida somente para defeitos de fabricação quando a mesma é aplicada corretamente. E esta regra é válida também para as baterias estacionárias. Portanto, a aplicação incorreta de baterias automotivas ou estacionárias implica na anulação imediata da sua garantia.

A curto prazo a tentação de adquirir baterias automotivas para sistemas de energia solar fotovoltaicos é grande, visto que elas podem custar menos da metade do preço de uma estacionária da mesma capacidade (Ah), mas a médio e logo prazo a estacionária é a melhor opção sem sombra de dúvidas.

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