Cálculo de respaldo de baterías para UPS con la Ley de Peukert
Aprende a calcular con precisión el tiempo de respaldo de baterías AGM, VRLA o de gel utilizando la Ley de Peukert, superando las limitaciones del cálculo tradicional por Amperios-hora.
Calcular la duración de una batería (ya sea AGM, VRLA o de gel) basándose únicamente en su tasa de Amperios-hora (Ah) es una práctica común, pero a menudo inexacta. La idea de que una batería de 100 Ah durará 100 horas con una carga de 1 Amperio, o 1 hora con 100 Amperios, es un esquema arcaico que no considera las variables reales de los materiales y la fabricación.
La limitación de la tasa de Amperios-hora
Cuando se especifica la capacidad de una batería en Ah, este valor siempre está ligado al número de horas sobre las cuales se realizó la prueba. La tasa más común es la de 20 horas.
Por ejemplo, una batería clasificada como 100 Ah a 20 horas significa que el fabricante obtuvo esa cifra descargándola durante 20 horas con una corriente de 5 Amperios. Esto implica que, si aplicamos una carga mayor, como 15 Amperios, la batería no durará las 6.6 horas que sugeriría una división simple, sino un tiempo significativamente menor debido a la ineficiencia inherente a mayores tasas de descarga.
Ley de Peukert para un cálculo preciso
Para determinar con mayor exactitud cuánto tiempo durará una batería de ácido sellada bajo cualquier carga, utilizamos la Ley de Peukert. Esta ley expresa matemáticamente que, a medida que aumenta la tasa de descarga, la capacidad efectiva de la batería disminuye.
La fórmula se expresa considerando las siguientes variables:
- H: Tiempo de descarga tasado (horas).
- C: Tasa de capacidad a esa carga de descarga (Ah).
- I: Corriente de descarga actual (Amperios).
- K: Constante de Peukert (adimensional).
- t: Tiempo real de descarga de la batería (horas).
En el escenario anterior, tendríamos H = 20 horas, C = 100 Ah e I = 15 A. Sin embargo, el cálculo se complica sin la constante K, la cual es específica para cada modelo de batería.
La constante de Peukert (K)
El valor de K generalmente oscila entre 1.1 y 1.3, pero varía según la tecnología:
- Baterías AGM: 1.05 – 1.15
- Baterías de Gel: 1.1 – 1.25
- Baterías líquidas: 1.2 – 1.6
Aunque existe una fórmula para calcular la K exacta, esta no considera variables críticas como la edad o la temperatura de la batería. Por ello, para fines prácticos y de seguridad (especialmente en condiciones exigentes), se recomienda utilizar un valor de K conservador dentro de los rangos mencionados.
Ejemplo práctico: UPS Epcom® Powerline
Para ilustrar estos tiempos de descarga, la siguiente tabla muestra los datos de respaldo basados en los UPS de la línea Epcom® Powerline, modelos EPU500L, EPU850L y EPU1500L:
Los valores se presentan en minutos, que es la unidad estándar para medir el respaldo. Si desea realizar cálculos rápidos sin iterar manualmente la fórmula, puede utilizar herramientas en línea como la calculadora de vida de batería de CSG Network.
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