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Autonomía de SAI y banco de baterías

Indique la carga, el rendimiento del inversor y el banco de baterías para saber cuánto aguanta el SAI y cuántos Ah necesita para la autonomía deseada, con temperatura y envejecimiento incluidos.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Estimación preliminar
Carga
Banco de baterías (plomo-ácido)

Tensión del banco = número de baterías de 12 V × 12 (6 elementos de 2 V cada una). Un banco de 16 baterías de 12 V en serie tiene 192 V y 96 elementos.

Condiciones y objetivo
—Autonomía estimada
—

Autonomía según la carga

Tiempo hasta la tensión final con el banco indicado, nuevo y al final de su vida (con el factor de envejecimiento). El punto es la carga actual.

Toque el gráfico para ver los valores.

Capacidad necesaria por rama según la autonomía

Ah de cada banco para la carga actual, con temperatura, tensión final y envejecimiento. La línea discontinua es el banco elegida.

Toque el gráfico para ver los valores.

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Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

P_batería = P_salida ÷ η_inversor; I = P_batería ÷ (n_elementos × V_media), V_media = (2,10 + V_final) ÷ 2 por elemento
Peukert: t = H × [C_ef ÷ (I_rama × H)]^k, con H = 20 h (C20) o 10 h (C10); C_ef = C × f_T × f_V ÷ f_envejecimiento
Temperatura: f_T = 1 + λ (T − 25), λ = 0,01/°C hasta 1 h y 0,006/°C por encima de 3 h; f_T ≤ 1
Tensión final: f_V = 1 + 0,8 × (1,75 − V_final), limitado a 0,85…1,12; capacidad necesaria: C = I × H × (t ÷ H)^(1/k) × f_envejecimiento ÷ (f_T × f_V)

Hipótesis y límites

  • Banco de plomo-ácido (VRLA o abierto) de 2 V por elemento, ramas iguales que se reparten la corriente por igual y potencia constante a la salida.
  • El factor de tensión final es una aproximación lineal de curvas típicas de catálogo VRLA; la tensión media de descarga es la media entre 2,10 V y la tensión final.
  • Peukert es fiable entre unos 30 min y 20 h. Para descargas de pocos minutos, el dimensionamiento correcto usa las tablas de potencia constante del fabricante (IEEE 1184 e IEEE 485).
  • Factor de envejecimiento 1,25 (fin de vida al 80% de la capacidad), según IEEE 485 e IEEE 1188. No incluye margen de diseño para crecimiento de la carga.

Normas y documentos técnicos

  • IEEE 485: Recommended Practice for Sizing Lead-Acid Batteries for Stationary Applications
  • IEEE 1184: Guide for Batteries for Uninterruptible Power Supply Systems
  • IEEE 1188: Recommended Practice for Maintenance, Testing, and Replacement of Valve-Regulated Lead-Acid (VRLA) Batteries for Stationary Applications
  • IEC 60896-11 / IEC 60896-21: Stationary lead-acid batteries — vented types and valve-regulated types, methods of test
  • IEC 62040-3: Uninterruptible power systems (UPS) — Method of specifying the performance and test requirements
  • Linden, D.; Reddy, T. B.: Handbook of Batteries, McGraw-Hill

Legislación aplicable

  • Consulte la legislación vigente en su país sobre seguridad y salud en el trabajo, equipos a presión, instalaciones eléctricas y medio ambiente que se aplique a esta instalación.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto dura un SAI de 8 kW con 16 baterías de 100 Ah?

Con un 94% de rendimiento y Peukert de 1,15, unos 93 minutos con baterías nuevas y 72 minutos al final de su vida útil, a 25 °C y 1,75 V por elemento.

¿Por qué no basta con dividir los Wh del banco entre la carga?

Porque la capacidad en Ah se mide en 20 h. En una descarga de 1 h, un banco de 100 Ah C20 entrega solo unos 60 a 70 Ah. El exponente de Peukert lo corrige.

¿Qué efecto tiene el frío en la autonomía?

A 15 °C, la capacidad baja cerca de un 10% en descargas de 1 h. La IEEE 485 dimensiona con la menor temperatura esperada de la sala.

¿Por qué usar un factor de envejecimiento de 1,25?

El banco se sustituye cuando llega al 80% de su capacidad. Dimensionando con 1,25, la autonomía exigida se mantiene hasta el último día antes del cambio.