Duración de batería con paneles solares y consumo

respondido por OpenAI o1 mini en OpenAI o1

Pregunta:

Si tengo dos paneles solares de 400W cada uno, una batería de 100AH, un inversor con 90% de eficiencia y en mi ciudad tenemos en promedio 5 horas solares picó (ósea cuando hay mayor radiación solar y los paneles trabajan a su mayor capacidad, pero no significa que el resto de horas diurnas no produzcan electricidad, si no que lo hace a menos capacidad), ¿Cuánto tiempo duraría la batería si mi casa que tiene un consumo diario promedio de 6KW al día, si no está conectada a la red eléctrica además recuerda que la batería está recibiendo carga durantes las horas de luz?

Respuesta:

Para calcular cuánto tiempo duraría la batería en tu situación, primero necesitamos entender algunos aspectos clave:

  1. Producción de energía de los paneles solares:

    • Tienes dos paneles solares de 400W cada uno, lo que significa que la potencia total es de: [ 2 \times 400W = 800W ]
    • Si tienes un promedio de 5 horas de sol pico al día, la energía total generada por los paneles solares en un día es: [ 800W \times 5h = 4000Wh = 4kWh ]
  2. Consumo diario de la casa:

    • Tu consumo diario es de 6kWh.
  3. Energía neta consumida de la batería:

    • Durante el día, los paneles solares generan 4kWh, pero tu consumo es de 6kWh. Por lo tanto, la energía que necesitas extraer de la batería es: [ 6kWh - 4kWh = 2kWh ]
  4. Capacidad de la batería:

    • Tienes una batería de 100Ah. Para convertir esto a Wh, necesitamos conocer el voltaje de la batería. Asumiendo que es una batería de 12V (común en sistemas solares): [ 100Ah \times 12V = 1200Wh ]
  5. Eficiencia del inversor:

    • El inversor tiene una eficiencia del 90%, lo que significa que solo el 90% de la energía de la batería se puede utilizar. Por lo tanto, la energía utilizable de la batería es: [ 1200Wh \times 0.90 = 1080Wh ]
  6. Duración de la batería:

    • Ahora, para saber cuánto tiempo durará la batería, necesitamos calcular cuántas horas puede suministrar la energía que necesitas. Si necesitas extraer 2kWh (o 2000Wh) de la batería, y solo tienes 1080Wh disponibles, la batería no podrá cubrir completamente el consumo diario. Sin embargo, podemos calcular cuánto tiempo durará la batería si se usara solo para cubrir el consumo adicional: [ \text{Tiempo de duración} = \frac{1080Wh}{\text{Consumo por hora}} ]
    • El consumo por hora, dado que consumes 6kWh al día, es: [ \frac{6kWh}{24h} = 250Wh/h ]
    • Entonces, el tiempo que duraría la batería sería: [ \frac{1080Wh}{250Wh/h} \approx 4.32h ]

Resumen:

  • La batería puede proporcionar energía durante aproximadamente 4.32 horas si se utiliza para cubrir el consumo adicional de 2kWh que no se genera durante el día. Sin embargo, dado que la batería se está recargando durante el día, el sistema puede funcionar de manera más eficiente si se considera la producción solar y el consumo diario. En un ciclo completo, la batería no se descargará completamente cada día, ya que parte de la energía se está generando durante el día.