Planificador de energía de respaldo

Cómo calculamos la alimentación de respaldo

Una alimentación de respaldo se describe con tres magnitudes distintas, y confundirlas es la causa más habitual de una compra equivocada. La energía en vatios-hora indica cuánto durará la batería. La potencia continua en vatios indica cuántos aparatos pueden funcionar a la vez. El pico de arranque indica si el inversor puede arrancar siquiera el compresor de un frigorífico. Una batería con mucha capacidad y un inversor débil se apagará en el primer segundo aunque le sobre energía.

Energía de los aparatos = suma (potencia x unidades x horas x ciclo de trabajo)

Energía extraída de la batería = energía de los aparatos / eficiencia del inversor

Capacidad nominal = (energía extraída de la batería / profundidad de descarga) x (1 + reserva)

Pico al arrancar = mayor pico individual de arranque + potencia continua de los demás aparatos

Damos el resultado como un intervalo, no como una sola cifra, porque algunos aparatos no funcionan sin interrupción. Un frigorífico enfría por ciclos y durante un día el compresor trabaja realmente de un tercio a dos tercios del tiempo, según la temperatura de la habitación, su clase de eficiencia y cuántas veces abras la puerta. Una cifra única parecería más segura, pero sería deshonesta: el valor inferior describe condiciones suaves y el superior, calor y carga completa. Elige la batería según el valor superior, porque un corte rara vez sucede cuando resulta cómodo.

Calculamos el pico de arranque para un solo arranque cada vez: tomamos el mayor pico individual y le añadimos la potencia continua de los demás aparatos. No modelamos el arranque simultáneo de varios motores y lo decimos claramente, en lugar de fingir una precisión que no tenemos. Si el frigorífico y la bomba pueden arrancar en el mismo segundo, toma el pico indicado como un valor mínimo y deja una reserva clara al inversor.

Ejemplos

Una vivienda un día sin electricidad

Frigorífico, router, cuatro puntos de iluminación LED durante cinco horas y dos cargadores de teléfono. La potencia continua es 240 W y el pico al arrancar el compresor es 720 W. La energía de los aparatos está entre 1868-2588 Wh, así que con 90 por ciento de eficiencia del inversor, 80 por ciento de descarga y diez por ciento de reserva se necesita una batería de aproximadamente 2850-3950 Wh. La diferencia procede únicamente de cuánto trabaja el frigorífico ese día.

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¿Sobrevive una estación de energía de 1 kWh a la noche?

Una estación de 1024 Wh, un inversor de 1000 W con pico de 2000 W, y un frigorífico y un router durante doce horas. La potencia es suficiente con margen: 140 W continuos y 620 W de pico. La energía ya no es segura. En condiciones suaves la estación cubre la demanda con margen; con calor baja a alrededor de 83 por ciento, por lo que faltan aproximadamente las dos últimas horas. Este es el caso en que una sola cifra media diría equivocadamente que todo va bien.

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Calefacción en invierno cuando se va la luz

Bomba de circulación y control de caldera durante un día, algo de iluminación y un router. La caldera consume poco, pero debe funcionar todo el día y tiene un motor que arranca con pico. El resultado es 170 W continuos, 450 W de pico y 1236-1668 Wh de energía. Con quince por ciento de reserva, justificada por el frío, se necesita una batería de aproximadamente 2000-2700 Wh. Este ejemplo muestra que el tamaño de la batería depende del tiempo de funcionamiento, no de la potencia del aparato.

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Preguntas frecuentes

¿Dónde obtengo la potencia de un aparato si no aparece en la placa?

Si la placa indica corriente y tensión, multiplícalas: 1,5 A a 230 V son aproximadamente 345 W. Si el aparato tiene una fuente externa, la potencia aparece en ella. Los perfiles del calculador sugieren valores típicos, pero una unidad concreta puede diferir mucho, así que leer el dato del aparato siempre es mejor.

¿Qué diferencia hay entre potencia continua y pico de arranque?

La potencia continua es lo que consume el aparato durante el funcionamiento normal. El pico de arranque es el consumo momentáneo al iniciar un motor o compresor, normalmente varias veces mayor y de una fracción de segundo. El inversor debe soportar ambas cifras. El fallo más común de una alimentación de respaldo no es quedarse sin energía, sino que el inversor se apague al arrancar el frigorífico.

¿Por qué recibo un intervalo en vez de una cifra concreta?

Los aparatos con ciclo de trabajo, como frigoríficos, congeladores o bombas, no consumen potencia continuamente; la parte del tiempo que funcionan depende de la temperatura y la carga. El intervalo muestra condiciones suaves y difíciles. Una cifra sería más cómoda, pero fingiría una precisión que no existe. Elige la batería según el extremo superior del intervalo.

¿Qué profundidad de descarga debo ajustar?

Las baterías de litio-ferrofosfato toleran 80 y a menudo 100 por ciento de la capacidad útil indicada por el fabricante. Conviene descargar una batería de plomo como máximo hasta la mitad si debe durar cientos de ciclos. Una descarga más profunda funciona una vez, pero acorta su vida. Las estaciones de energía suelen indicar capacidad ya utilizable; en ese caso introduce 100 por ciento.

¿Importa realmente la eficiencia del inversor?

Con una eficiencia típica de 90 por ciento, una de cada diez vatios-hora se convierte en calor, así que la batería debe ser mayor. El inversor también consume corriente en espera, incluso sin nada conectado, lo que puede notarse durante un corte largo. Si puedes alimentar un aparato directamente con corriente continua, evitas por completo estas pérdidas.

¿Para qué añadir reserva si el resultado ya es un intervalo?

El intervalo describe la incertidumbre sobre el comportamiento de los aparatos, mientras que la reserva cubre otra cosa: envejecimiento de la batería, frío que reduce la capacidad disponible y que el corte puede durar más de lo previsto. Diez por ciento es un mínimo razonable; para la calefacción de respaldo en invierno se justifican quince por ciento o más.

¿Puedo compartir mi lista de aparatos con otra persona?

Sí. El botón para copiar el enlace guarda la lista completa y los supuestos en la dirección, por lo que otra persona abrirá exactamente el mismo conjunto. Con listas muy largas la dirección supera el límite en el que algunos mensajeros recortan enlaces y el calculador avisa de ello. El guardado local en el dispositivo no tiene ese límite.

¿Este calculador sustituye el diseño de un electricista?

No. Ofrece un tamaño de batería razonado y muestra los supuestos, pero no incluye el diseño de cables, protecciones, puesta a tierra ni conmutación de red a respaldo. Una conexión permanente a la instalación doméstica requiere un electricista cualificado y, en muchos países, también una notificación.

¿Cuánto consume un ordenador de sobremesa y por qué la tarjeta gráfica lo cambia todo?

La potencia indicada en la fuente de alimentación dice lo que puede entregar, no lo que consume el ordenador. Un ordenador de oficina sin tarjeta gráfica independiente suele estar entre 60-120 W; una máquina con una tarjeta potente llega a 400-600 W, pero solo cuando la tarjeta está cargada por juegos o renderizado. Por eso introduce el valor pico en potencia y usa el ciclo de trabajo para indicar qué parte del tiempo trabaja realmente así. Cuenta el monitor por separado.

Fuentes

• Placa de características e instrucciones del aparato concreto: potencia continua, corriente de arranque y requisitos de alimentación.
• Ficha técnica de la batería, el inversor o la estación de energía: capacidad utilizable, eficiencia, potencia continua y pico de arranque.

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