Respaldo de baterías parcial frente a completo para el hogar: costo, cargas críticas y guía de dimensionamiento

Un sistema fotovoltaico con almacenamiento en baterías no proporciona electricidad automáticamente durante un apagón. Para suministrar energía cuando falla la red eléctrica, el sistema debe estar diseñado específicamente para un respaldo parcial (energía de emergencia) o para un respaldo completo de la vivienda (energía de respaldo).

El respaldo parcial está diseñado para soportar únicamente las cargas esenciales. El respaldo para toda la casa está diseñado para soportar múltiples circuitos o partes más grandes de una vivienda. La solución adecuada depende de la prioridad de la carga, el diseño del sistema, la capacidad del inversor, el tamaño de la batería y la configuración eléctrica.

Esta guía explica las diferencias entre el respaldo parcial y el respaldo total del hogar y ayuda a los propietarios, instaladores y socios EPC a diseñar el sistema adecuado.

¿Qué es un sistema de respaldo de batería parcial o total para el hogar?

El suministro de energía de respaldo parcial (de emergencia) solo alimenta las cargas esenciales durante un corte de energía. Estas suelen incluir refrigeración, internet, iluminación, control de calefacción y tomas de corriente seleccionadas. El objetivo es mantener la funcionalidad básica con una demanda mínima de energía, lo que ayuda a mantener el tamaño y el costo del sistema bajo control.

El sistema de respaldo de energía para toda la casa (sistema de alimentación de respaldo) suministra energía a múltiples circuitos o a secciones más grandes de la vivienda. Según el diseño del sistema, puede alimentar cocinas, salas de estar, oficinas en casa y otras zonas del hogar durante un corte de energía. Sin embargo, esto requiere una mayor capacidad del inversor y una gestión cuidadosa de la carga, especialmente cuando se incluyen electrodomésticos de alta potencia.

En resumen:

• Respaldo parcial = solo cargas esenciales, menor demanda y coste del sistema</p> 
• Respaldo para toda la casa = cobertura multicircuito o para toda la casa, mayor capacidad y complejidad

Por qué se necesita una batería de respaldo durante un corte de energía

Un sistema fotovoltaico estándar conectado a la red se apaga automáticamente durante un apagón por motivos de seguridad. Incluso si se instala una batería, esta no puede suministrar energía a la vivienda a menos que el sistema incluya una función de respaldo.

Para habilitar el funcionamiento de respaldo, el inversor, el sistema de baterías, el interruptor de transferencia y la distribución eléctrica deben diseñarse conjuntamente. La capacidad de respaldo no es un complemento, sino que debe formar parte del diseño del sistema desde el principio.

Copia de seguridad parcial frente a copia de seguridad de toda la casa: diferencias clave

La copia de seguridad parcial se centra únicamente en las cargas esenciales, mientras que la copia de seguridad para toda la casa admite una gama más amplia de circuitos domésticos.

La copia de seguridad parcial prioriza la simplicidad del sistema. La copia de seguridad de toda la casa prioriza la comodidad y la cobertura.

¿Qué opción de copia de seguridad debería elegir?

La elección entre un sistema de respaldo parcial y un sistema de respaldo para toda la casa depende de qué parte de la casa desee alimentar durante un corte de energía y de cuánto esté dispuesto a invertir en la capacidad del sistema.

El respaldo parcial es adecuado si solo necesita funciones esenciales como refrigeración, internet, iluminación, control de calefacción y tomas de corriente seleccionadas. Es la opción más rentable y requiere menor capacidad del sistema.

Un sistema de respaldo para toda la casa es más adecuado si desea mantener un mayor nivel de confort durante los cortes de energía, incluyendo varias habitaciones o electrodomésticos de mayor potencia como oficinas en casa o bombas de calor. Sin embargo, esto requiere una mayor capacidad del inversor, sistemas de baterías más grandes y un diseño eléctrico más complejo.

Factores de decisión: Coste, cargas críticas y dimensionamiento del sistema</p>

La elección entre un sistema de respaldo parcial o total para el hogar está determinada principalmente por tres factores clave: el costo, las cargas críticas y el dimensionamiento del sistema. Estos factores no solo describen los requisitos del sistema, sino que influyen directamente en la viabilidad del diseño y el rendimiento.

1. Cargas críticas

Las cargas críticas definen qué debe permanecer alimentado durante un corte de energía. Cuantas menos cargas haya, más pequeño y rentable podrá ser el sistema.

Las cargas esenciales típicas incluyen refrigeración, sistemas de comunicación, iluminación, control de calefacción y tomas de corriente seleccionadas. Estas definen los requisitos operativos mínimos de un hogar durante un apagón.

Los electrodomésticos de alta potencia, como los cargadores de vehículos eléctricos, las bombas de calor, los hornos o los sistemas de aire acondicionado, aumentan significativamente la demanda del sistema y pueden generar picos de carga elevados. En muchos casos, no son adecuados para el funcionamiento como respaldo sin un diseño cuidadoso del sistema.

La priorización de carga determina directamente el tamaño mínimo del sistema y si una copia de seguridad parcial es suficiente.

2. Dimensionamiento del sistema

El dimensionamiento de la batería y la capacidad del inversor deben diseñarse conjuntamente para garantizar un funcionamiento estable del sistema.

La capacidad de la batería (kWh) define cuánto tiempo puede el sistema suministrar energía. La potencia de salida del inversor (kW) define cuánta potencia se puede suministrar de una sola vez.

Si la salida del inversor es demasiado baja, incluso una batería grande no puede alimentar varias cargas simultáneamente. Esto crea un cuello de botella en el sistema que limita el rendimiento en condiciones reales.

Esta limitación también se puede observar en instalaciones del mundo real. En Un sistema de baterías residenciales de 19 kWh en EstocolmoAl utilizar una arquitectura de alto voltaje, el rendimiento del sistema no dependía únicamente de la capacidad de almacenamiento. En cambio, el diseño debía garantizar que la salida del inversor, la distribución de la carga y la priorización de los circuitos estuvieran correctamente alineadas para evitar cuellos de botella de potencia durante la demanda de carga simultánea.

Por lo tanto, el dimensionamiento del sistema debe equilibrar la capacidad energética y la potencia de salida para que coincidan tanto con las condiciones de carga continua como con las de demanda máxima.

3. Costo

Los sistemas de respaldo parcial suelen ser más rentables porque requieren menos circuitos protegidos, menor capacidad del inversor y una integración eléctrica más sencilla.

Los sistemas de respaldo para toda la casa requieren una mayor inversión debido al aumento de la demanda de energía, los componentes eléctricos adicionales y la distribución de carga más compleja.

Un dimensionamiento incorrecto del sistema puede generar costes de sobredimensionamiento innecesarios o una capacidad de respaldo insuficiente durante las interrupciones.

Restricciones del sistema que afectan al diseño

Más allá de los costos y la planificación de la carga, las limitaciones técnicas influyen fuertemente en la viabilidad del sistema.

La mayoría de los sistemas fotovoltaicos residenciales deben tener en cuenta los límites del inversor, la distribución del circuito y las configuraciones monofásicas o trifásicas. Estos factores determinan si es técnicamente factible contar con un sistema de respaldo para toda la vivienda o si es más apropiada una estrategia de respaldo parcial.

Sistemas de respaldo monofásicos frente a trifásicos

Los sistemas de respaldo monofásicos suelen ser suficientes para aplicaciones de respaldo parcial donde solo se admiten cargas esenciales.

Se requieren sistemas trifásicos cuando varios circuitos o aparatos de alta potencia deben funcionar simultáneamente.

La configuración correcta depende de la capacidad del inversor, la estructura de carga y la instalación eléctrica existente.

¿Es posible tener una copia de seguridad completa del hogar en todas las casas?

No todas las viviendas son inmediatamente aptas para un sistema de respaldo de datos para toda la casa.

La viabilidad del sistema depende de la infraestructura eléctrica, incluyendo el diseño del cuadro de distribución, la separación de circuitos y la compatibilidad entre el inversor, la batería y el equipo de transferencia.

Los edificios más antiguos pueden requerir mejoras eléctricas antes de que sea posible la integración completa del sistema de respaldo. Las construcciones nuevas y los proyectos de renovación generalmente permiten una integración del sistema más sencilla.

Siempre se requiere una evaluación técnica antes del diseño del sistema.

Conclusión

El respaldo parcial es una solución rentable para los hogares que solo requieren cargas esenciales durante un corte de energía. Proporciona seguridad energética básica con una menor complejidad del sistema.

El sistema de respaldo para toda la casa ofrece mayor comodidad y una cobertura de circuito más amplia, pero requiere una mayor inversión y un diseño de sistema más avanzado.

En la mayoría de los casos residenciales, una estrategia de respaldo parcial o priorizada bien diseñada proporciona el mejor equilibrio entre costo, rendimiento y confiabilidad del sistema.

Una planificación adecuada garantiza que el sistema se ajuste a la demanda real de los hogares, la infraestructura eléctrica y los requisitos de resiliencia a largo plazo.

Soporte EPC e instalador

Ultimati Energie apoya a los instaladores, empresas EPC y socios de proyectos en la prestación de Sistemas de almacenamiento de baterías residenciales escalables.

El soporte incluye la configuración del sistema, la priorización de la carga, la planificación de la compatibilidad del inversor y el diseño del circuito de respaldo para proyectos fotovoltaicos residenciales.

Si está planificando sistemas de almacenamiento de baterías fotovoltaicas con requisitos de respaldo parcial o total para su hogar, póngase en contacto con nuestro equipo para obtener asistencia de diseño específica para su proyecto.