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ENERGIA SOLAR: COMO CUIDAR DAS SUAS BATERIAS

Baterias para armazenamento de energia em sistemas fotovoltaicos são equipamentos que dão ao usuário autonomia e garantem estabilidade no fornecimento de energia, seja em momentos de pouca produção ou na falta completa de energia na rede pública.

As baterias solares são o componente mais caro de qualquer sistema fotovoltaico off-grid. É importante programá-las adequadamente e seguir um cronograma regular de manutenção para mantê-las funcionando com eficiência por anos. Negligenciar a configuração adequada e a rotina de manutenção pode encurtar a vida útil das baterias e anular a garantia do produto.

As baterias de chumbo-ácido são as mais usadas em sistema fotovoltaicos. São pesadas e menos duráveis do que os sistemas baseados em níquel (Ni) e lítio (Li) quando submetidas a ciclos profundos de cargas e descargas. As baterias de chumbo-ácido têm uma vida útil moderada e a retenção de carga é a melhor entre as baterias recarregáveis. Elas funcionam bem em baixas temperaturas.

Como faço a manutenção das baterias de ciclo profundo?

• Programe seus pontos de ajuste de voltagem para que o banco de baterias carregue na voltagem adequada.
• Encha novamente as baterias de chumbo-ácido com água destilada a cada 2-4 semanas, conforme necessário.
• Verifique regularmente o estado de carga da bateria. Aplique uma carga de equalização às baterias a cada 90 dias. (Não equalize baterias de chumbo-ácido ou lítio seladas.)
• Limpe as conexões dos terminais e os cabos para evitar corrosão.

Alguns tipos de bateria, como de íon de lítio, requerem pouca ou nenhuma manutenção após a configuração inicial. Outros tipos de bateria (especialmente chumbo-ácido) precisam de manutenção regular para se manterem em boas condições.

Não importa o tipo de bateria que você possui, este artigo o ajudará a programar seu banco de baterias e fornecerá algumas dicas de manutenção de bateria para manter seu sistema funcionando sem problemas.

Programação Inicial

A primeira vez que colocar seu sistema online, você precisará programar os carregadores de bateria com as configurações de carregamento adequadas para o banco de bateria. Essas configurações ditam parâmetros como tensão e corrente de carga.

É aqui que você programa os pontos de ajuste de voltagem, as voltagens de carregamento aplicadas à bateria durante cada estágio do ciclo de carregamento. As baterias normalmente são carregadas em 3 fases – carga, absorção e flutuação, que podem ser resumidas da seguinte forma:

• Carga: Corrente alta para reabastecer a carga e aumentar a tensão o mais rápido possível (abaixo de 80%)
• Absorção: a taxa de carga diminui conforme as baterias se aproximam do estado de carga total (~ 80-100%)
• Flutuação: as baterias recebem uma carga lenta de 100% para permanecerem totalmente carregadas

Cada estágio requer que o carregador seja configurado para uma voltagem específica, que se baseia nos requisitos de sua bateria.

Programar os pontos de ajuste de tensão com precisão é fundamental para garantir a integridade de suas baterias a longo prazo. Definir os parâmetros de carga incorretos fará com que as baterias carreguem de maneira inadequada, reduzindo sua vida útil.

Existem outros valores a serem definidos durante a fase de programação inicial:

• Tempo de absorção: a quantidade de tempo que o carregador passa na fase de absorção.
• Amperes de entrada: Corrente máxima de entrada da rede ou gerador, para garantir que a corrente combinada do carregador de bateria e das cargas não exceda a classificação do gerador. Depende do tamanho do gerador ou do disjuntor de entrada da rede. Consulte o manual para obter detalhes.
• Taxa máxima de carga ou limite de corrente de carga: Corrente máxima de carga, expressa como uma porcentagem da saída do carregador ou amperes de carga máximos totais. Esta configuração é usada para limitar a saída do carregador, para garantir que as baterias não sejam sobrecarregadas com muita corrente.
• Compensação de temperatura: ajusta o carregador de bateria para operação em várias faixas de temperatura. A maioria dos carregadores inclui um sensor de temperatura da bateria.

Essas configurações são diferentes para cada bateria e modelo de carregador. Verifique os manuais de instalação de suas baterias e carregadores para encontrar os valores específicos para cada uma das configurações acima.

Programar seu equipamento de acordo com as configurações recomendadas no manual é o primeiro passo para garantir a integridade de longo prazo de seu banco de baterias.

Dicas de manutenção de baterias de chumbo-ácido

Baterias de chumbo-ácido requerem manutenção regular para funcionar corretamente. Recomendamos verificações a cada 2 a 4 semanas para manter o banco de baterias atualizado.

Observação: sempre siga os procedimentos de segurança adequados ao trabalhar com baterias. Use proteção para os olhos e luvas, remova todas as joias e prenda roupas soltas e cabelos compridos.

Adicione água destilada a cada 2-4 semanas

Baterias de chumbo-ácido perdem água durante o ciclo de carga. Elas devem ser recarregadas regularmente com água destilada para funcionar corretamente e permanecer saudáveis.

Observe que você deve usar apenas água destilada. Água não destilada (como água da torneira) irá introduzir pequenas partículas e contaminantes, o que enfraquece a química da bateria.

Verifique os níveis de água a cada 15-30 dias e reabasteça se necessário. A sua programação para recarregar as baterias depende do clima local, das configurações de carga e da aplicação específica. Pode ser útil manter um bloco de anotações para controlar a freqüência com que as baterias precisam ser recarregadas.

1. Verifique o nível de água quando as baterias estiverem totalmente carregadas.
2. Abra bem o respiradouro para verificar o nível da água.
3. Adicione água logo abaixo da linha do nível máximo de água. NÃO sobrecarregue além desta linha. O manual de instalação da bateria deve indicar onde encontrar a linha de nível máximo de água.

Verifique o estado de carga da bateria

Use um refratômetro para verificar a carga das baterias. 

Se as baterias não estão mantendo a carga mesmo após um ciclo completo de carga e equalização, é provável que estejam com defeito, danificadas ou tenham atingido o fim da vida útil e estejam começando a perder alguma capacidade.

Alguns inversores usam um monitor de bateria para medir o estado de carga.

Os monitores de bateria são uma ferramenta útil para o monitoramento diário, mas requerem uma configuração adequada. Se não forem instalados ou programados corretamente, podem fornecer leituras falsas.

Equalização de baterias

As baterias devem ser equalizadas ocasionalmente para garantir que cada célula seja igualmente carregada. Aplique uma sobrecarga controlada uma vez a cada 30-90 dias ou sempre que as baterias individuais estiverem desequilibradas (lendo uma tensão diferente).

1. Verifique o nível de água antes de iniciar uma carga de equalização.
2. Desligue todas as cargas.
3. Defina o carregador com a voltagem de equalização especificada no manual da bateria.
4. Inicie a carga de equalização. Gaseificação e borbulhamento são normais durante este processo.
5. Pare de carregar e faça leituras específicas a cada hora.

Outras operações de manutenção de rotina de baterias de chumbo-ácido

• Aperte as conexões do cabo da bateria conforme necessário. Use luvas / proteção para os olhos e use ferramentas isoladas.
• Limpe as conexões e cabos do terminal para evitar corrosão. Misture o bicarbonato de sódio e a água destilada até formar uma pasta e aplique com uma escova de aço. Enxágue os resíduos de limpeza e seque com um pano ou toalha de papel.
• Mantenha a parte superior das baterias limpa de poeira e resíduos para evitar a criação de um caminho de corrente ou vazamento elétrico na parte superior da bateria.

Manutenção de bateria selada de chumbo-ácido

As baterias de chumbo-ácido seladas não precisam ser enchidas com água ou equalizadas. Eles exigem muito pouca manutenção, exceto a verificação ocasional do estado de carga da bateria.

Verifique o estado de carga da bateria

Use um multímetro para observar a carga das baterias seladas de chumbo-ácido com base na voltagem. Um multímetro é equipado com pontas de prova positivas e negativas que permitem ao medidor obter uma leitura de tensão DC da bateria.

O manual da bateria deve conter um gráfico que estima o estado de carga da bateria com base nessas leituras de tensão.

Para obter a leitura mais precisa, suas baterias devem ser testadas em estado de repouso. Deixe suas baterias descansarem por pelo menos 2 horas (sem carregar / descarregar) antes de fazer a leitura da tensão. Tentar usar o multímetro quando as baterias estão sendo carregadas ou descarregadas resultará em uma tensão mais alta ou mais baixa, dependendo da carga.

Se suas baterias não atingirem 100% de carga, mesmo após um ciclo de carga completo, é provável que estejam com defeito, danificadas ou tenham atingido o fim de sua vida útil.

Encargos de Equalização

NÃO equalize baterias seladas! Isso se aplica apenas a baterias de chumbo-ácido.

Mais detalhes de Manutenção

• Aperte as conexões do cabo da bateria conforme necessário. Use luvas / proteção para os olhos e use ferramentas isoladas.
• Mantenha a parte superior das baterias limpa para evitar que fiquem empoeiradas e sujas.

Manutenção da bateria de íon-lítio

Felizmente, as baterias de lítio requerem pouca ou nenhuma manutenção (um dos principais atrativos ao comparar as baterias de lítio e chumbo-ácido). Depois de configurados corretamente, eles não precisam de nenhuma verificação além da leitura ocasional do estado de carga para garantir que estão mantendo a carga.

Os fabricantes de baterias de lítio vendem uma ferramenta para medir o estado de carga da bateria. A ferramenta normalmente se comunica com o Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS) integrado para obter uma leitura de carga precisa. Simplesmente conecte a ferramenta de monitoramento à bateria e leia o valor da carga na tela do display.

Uma observação sobre o projeto do sistema

Estas são as minhas dicas de manutenção, mas é importante ressaltar que a manutenção só é eficaz se o seu sistema for bem projetado e o banco de baterias tiver o tamanho adequado.

Muitos casos de falha do banco de baterias podem ser atribuídos a um projeto de sistema inadequado. As pessoas compram bancos de baterias ou painéis solares de tamanho incorreto, sem levar em consideração fatores-chave como temperatura, horas de sol locais e profundidade de descarga. Se você simplesmente não tiver painéis suficientes para carregar totalmente suas baterias, elas estão destinadas a falhar em algum momento.

O painel solar, o banco de baterias e o inversor precisam ter os tamanhos adequados para que as baterias permaneçam saudáveis. Você também precisa de amperagem suficiente para carregar o banco de baterias após contabilizar as cargas que precisam ser alimentadas.

Se você seguir este guia, estará no caminho certo para garantir uma longa vida útil e desempenho máximo de seu banco de baterias.