Cómo dimensionar un banco de baterías para solar, off-grid o respaldo
Cómo calcular el banco de baterías: del consumo en kWh a la capacidad en Ah, tensión 12/24/48 V, profundidad de descarga, serie vs paralelo, efecto Peukert y un ejemplo paso a paso.
Respuesta rápida: el banco se calcula desde el consumo, no desde el tamaño de la casa. La fórmula es Ah = (Wh/día × días de autonomía) ÷ (tensión × DoD × eficiencia). Las tres perillas que más cambian el resultado son la profundidad de descarga (litio 80-90%, GEL 50%), la tensión del sistema (12/24/48 V) y los días de autonomía. Para bancos grandes conviene 48 V (menos corriente, menos pérdidas), y para uso diario, litio LiFePO4 por su DoD, su eficiencia y porque casi no sufre el efecto Peukert.
¿Cómo paso de mi consumo en kWh a los Ah del banco?
La cuenta tiene cinco pasos, y cada uno corrige un factor real:
- Sumar el consumo diario (Wh)W × horas de cada equipo. Ej.: heladera 40 W × 24 h + luces 100 W × 5 h = 1.460 Wh/día.
- Definí los días de autonomíaOff-grid: 1 a 3 días para cubrir días nublados. Respaldo (backup): en vez de días, pensás en horas hasta que vuelve la red o arranca el generador.
- Corregí por eficiencia (~90%)El inversor y el cableado pierden algo: energía DC = energía AC ÷ 0,90.
- Aplicar la profundidad de descarga (DoD)El 100 % no se usa nunca: se divide por el DoD (litio 0,80-0,90; GEL o plomo 0,50). Eso da la capacidad nominal en Wh.
- Pasá a Ah según la tensiónAh = Wh nominales ÷ tensión del sistema (12, 24 o 48 V).
En una sola línea: Ah del banco = (Wh/día × días) ÷ (V × DoD × eficiencia). Y una verificación útil: la energía realmente útil de un banco es Ah × V × DoD × eficiencia round-trip.
¿Conviene armar el banco en 12, 24 o 48 V?
A igual potencia, subir la tensión baja la corriente: la mitad al pasar de 24 a 48 V, la cuarta parte respecto de 12 V. Menos corriente = cables más finos, menos calor en terminales y fusibles, y menos pérdidas.
Al duplicar la tensión, la corriente se reduce a la mitad y las pérdidas por calor a la cuarta parte. Por eso los bancos grandes van en 48 V.
¿Las baterías van en serie o en paralelo?
- En serie (positivo con negativo): suma la tensión, mantiene los Ah. Dos de 12 V = 24 V; cuatro de 12 V = 48 V.
- En paralelo (positivos juntos, negativos juntos): suma la capacidad (Ah), mantiene la tensión. Dos de 12 V/100 Ah = 12 V/200 Ah.
- Serie-paralelo: primero se arman strings en serie para llegar a la tensión (p. ej. 4×12 V = 48 V) y después se ponen strings en paralelo para sumar Ah.
La regla que no se negocia: no se mezclan baterías de distinta química, capacidad, marca, edad o estado de carga. En serie, la de menor capacidad se sobredescarga y sobrecarga sin que el voltaje total lo delate; en paralelo, la nueva trabaja de más y la vieja se degrada más rápido. Cuando la duda es qué química elegir de entrada, la comparación completa está en litio LiFePO4 vs GEL vs plomo.
| Tensión | Corriente a 3.000 W | Para qué sistema | Nota |
|---|---|---|---|
| 12 V | ~250 A | Chicos (< 1,5 kW) | Corrientes altas: cables gruesos y Peukert marcado |
| 24 V | ~125 A | Medianos (1,5-3 kW) | Buen equilibrio |
| 48 V | ~62 A | Grandes (3 kW+, casa entera) | Cables finos, menos pérdidas; estándar de inversores de 5 kW+ |
¿Qué banco necesito para consumir 5 kWh por día?
Datos: consumo 5 kWh/día, 1 día de autonomía, sistema 48 V, litio con DoD 90% e inversor al 90%.
- Energía a entregar (AC): 5.000 Wh.
- Corrijo por el inversor: 5.000 ÷ 0,90 = 5.556 Wh que salen del banco.
- Aplico el DoD 90%: 5.556 ÷ 0,90 = ~6,2 kWh nominales de banco.
- Paso a Ah a 48 V: 6.173 ÷ 48 ≈ ~129 Ah.
- Lo materializo: 2 módulos de 48 V / 100 Ah en paralelo (≈10,2 kWh nominales) dejan margen y hacen que el banco cicle más suave —más vida útil—; o 4 baterías de 12,8 V / 200 Ah en serie (51,2 V / 200 Ah ≈ 10,2 kWh) para armar los 48 V con la misma capacidad.
Si subís a 2 días de autonomía o bajás el DoD, el banco crece proporcional. Este banco es el almacenamiento; el que lo gestiona y lo carga es el inversor, que elegís aparte —ver cómo elegir un inversor solar híbrido—.
¿Qué define la vida útil de un banco de baterías?
- C-rate: el litio acepta carga y descarga rápidas (0,2-0,5C de rutina, hasta 1C); el GEL/plomo pide corrientes bajas (C/10-C/5). Con mucha potencia solar para inyectar o cargas de arranque fuertes, el litio rinde; con GEL hay que sobredimensionar Ah para bajar el C-rate.
- Efecto Peukert: el plomo y el GEL entregan menos capacidad en descarga rápida; el litio casi no lo sufre. El exponente de Peukert vale entre 1,05 y 1,15 en AGM, entre 1,1 y 1,25 en GEL, y trepa a 1,2-1,6 en plomo abierto; en litio es prácticamente 1: por eso un banco de plomo rotulado a 20 horas (C20) puede entregar apenas el 50-60 % de esos Ah descargado en 1 hora. Se dimensiona por la capacidad al C-rate real de la carga, no por la de la etiqueta.
- Frío: el litio descarga bien en frío, pero no se debe cargar por debajo de 0 °C (el BMS bloquea la carga). El plomo pierde ~1% de capacidad por cada °C bajo 20 °C.
- BMS y protección: en litio el BMS protege cada celda (sobre/subtensión, temperatura) y balancea; siempre va un fusible o breaker DC cerca del positivo del banco, y uno por string en paralelo.
Si el banco es parte de un sistema solar, conviene mirar el conjunto: cuántos paneles y qué ahorro está en paneles solares para una casa, y si el objetivo es respaldo ante cortes, en respaldo para los cortes de luz.
Preguntas frecuentes
¿Cuántas baterías necesito para X kWh?
La cuenta es: cantidad de módulos = (kWh/día × días de autonomía) ÷ (kWh nominal por módulo × DoD × eficiencia). Ejemplo: para 5 kWh/día, 1 día de autonomía, litio con 90% de DoD e inversor al 90%, con módulos de 5,12 kWh → 5 ÷ (5,12 × 0,9 × 0,9) ≈ 1,2, que redondeás a 2 módulos por margen. Con GEL (50% de DoD) el mismo caso pide más del doble de capacidad instalada.
¿24 V o 48 V?
Por potencia: hasta ~1,5 kW alcanza 12 V; de 1,5 a 3 kW conviene 24 V; de 3 kW en adelante (respaldo de casa entera, inversores de 5 kW+) va 48 V. A igual potencia, un banco de 48 V hace circular la mitad de corriente que uno de 24 V, así que admite cables más finos y tiene menos pérdidas por calor.
¿Puedo poner baterías en paralelo?
Sí: el paralelo suma capacidad (Ah) manteniendo la tensión. La condición es que sean idénticas en química, capacidad, marca, modelo, edad y estado de carga; nunca mezclar viejas con nuevas ni litio con plomo. En litio, respetá el máximo de unidades que indica el fabricante y protegé cada string con su fusible.
¿Litio o GEL para el banco?
Para uso diario y ciclado profundo (off-grid), el litio LiFePO4 gana: usa 80-90% de su capacidad contra el 50% del GEL, recupera ~92% de la energía que cargás contra ~80%, casi no sufre el efecto Peukert y admite carga rápida. El GEL cuesta menos por kWh instalado y sirve para respaldo esporádico o donde el frío extremo complica cargar el litio.