introducción
¿Por qué la energía solar es interesante?
El sol es una fuente de energía de la que disponemos de forma gratuita. De ahí viene el interés de convertir la luz solar en electricidad. La tecnología ha evolucionado mucho a lo largo de los últimos años, lo que ha permitido mejorar las placas solares pero también hacerlas accesibles a un público mas amplio.
Últimamente, habrás visto, paseando por la ciudad, que hay mas y mas tejados equipados con placas solares fotovoltaicas. La razón es que están subvencionadas por el gobierno. Existen diversas subvenciones y ayudas para la instalación de placas solares en España, que pueden cubrir una parte significativa del coste total de la instalación. Estas ayudas pueden variar según la ubicación y el tipo de instalación, con bonificaciones del IBI, deducciones fiscales y subvenciones directas.
Por norma general, las placas solares se colocan para revender la energía que produces a la red eléctrica.
Bueno, en realidad, no la revendes, te aplican un descuento en tu factura. No se te paga una cantidad fija por cada kWh que tu instalación solar vende a la red, sino que se te aplica una compensación económica en tu factura de luz, que suele ser menor que el precio que pagas por el kWh consumido. La compensación de los excedentes de auto consumo fotovoltaico en España suele estar entre 0,04 y 0,10 €/kWh, dependiendo de la compañía eléctrica y de la tarifa que tengas contratada. Por ejemplo, Naturgy compensa los excedentes a 0,07 €/kWh sin IVA, mientras que Endesa puede llegar a pagar 0,06 €/kWh.
Pero en vez de volcar la electricidad que generan tus placas solares en la red, podrías consumirla tu mismo y, cuando ya no tengas, conectarte a la red. Entonces ¿Qué elementos necesitaríamos para nuestra instalación solar de auto consumo?
Básicamente 3 cosas:
- Placas solares: son los elementos que transforman la luz solar en electricidad
- Regulador de carga y baterías: almacena la energía eléctrica producida por las placas solares.
- Inversor: Convierte la corriente continua suministrada por las baterías en corriente alterna para nuestro hogar. Si está conectado a la red eléctrica, también puede conectarse a la red cuando las baterías necesitan recargarse.
Pero ¿Cuántas placas solares voy a necesitar? ¿Cuántas baterías?
Para poder contestar a esas preguntas, tenemos primeramente que calcular cuales son nuestras necesidades. Es decir, vamos a tener que determinar que aparatos usamos, cual es su consumo y estimar cuantas horas diariamente los vamos a usar. A partir de ahí, calculamos las baterías necesarias. Conociendo eso, podremos determinar las placas solares necesarias para cargar nuestro banco de baterías.
Tomemos un ejemplo práctico: Nuestro hogar tiene esta lista de aparatos.
| APARATO | CONSUMO (w) | HORAS DE USO DIARIAS | ENERGÍA (Wh) |
| 10 PUNTOS DE LUZ 4 W | 40 | 4 | 160 |
| LAVADORA | 500 | 1 | 500 |
| REFRIGERADOR | 600 | 2 | 1200 |
| MICRONDAS | 1000 | 0,5 | 500 |
| TELEVISIÓN | 100 | 3 | 300 |
| ORDENADOR | 200 | 2 | 400 |
| 2440 | 3060 |
Supongamos que vamos usar un inversor de 3KW / 24 V y baterías de 12 V 250 A Vh
- Consumo diario de energía: 3 Kwh
- Profundidad de descarga (DoD) 50% para no dañar las baterías: 3 Kwh/0,5 = 6 Kwh
- Cada batería almacena: 12×250 = 3000 Wh o sea 3 Kwh, pero como trabajamos con un DoD (profundidad de descarga) de 50 % para no dañar las baterías, la energía útil será de 1500 Wh.
- Número de baterías necesarias: 6 / 1,5 = 4
- Configuración del banco de baterías 24 V
- Voltaje requerido por el inversor: 24 V
- Conexión 2 baterías 12 V en serie
- Conexión en paralelo: 2 series de 2 paralelo –> 4 baterías
- Capacidad total del banco de carga: 1,5 Kwh útil por 4 = 6 Kwh
- Verificación con inversor 3 Kw
- Corriente DC 3000 / 24 = 125A
- Corriente por rama en paralelo: 125/2 = 62,5 A
- Batería 250 Ah soportan descargas típicas de 0,2 C (50A), un poco inferior a 62,5 A pero manejable ya que eso supondría todas las cargas conectadas a la vez, cosa que puede ocurrir por un corto espacio de tiempo. Para estar cubiertos, podríamos elegir baterías de 62,5 x 5 = 312,5 Ah o sea 350 Ah
Ahora, ya tenemos dimensionado el banco de baterías para un día sin sol.
Pero cuantas placas solares de 400 W 12 V voy a necesitar para cargar ese banco de baterías?
- Energía diaria a reponer
- Consumo diario DC: 2,7 Kwh (incluyendo pérdidas inversor)
- Energía adicional para días nublados: añadimos un 20 – 30 % de margen: 2,7×1,3=3,5Kwh /día
- Horas de sol pico (HSP) depende de tu ubicación
- Zona soleada (HSP = 5): Ejemplo: Desierto de Atacama.
- Zona moderada (HSP = 4): Ejemplo: Centro de México.
- Zona baja (HSP = 3): Ejemplo: Norte de Europa.
- Usaremos HSP 4 para nuestro cálculo
- Potencia solar requerida: Energía diaria/ HSP –> 3500 / 4 = 875 Wh
- Número de paneles de 400W: 875/400 = 2,18 Redondeamos a 3 para tener en cuenta las pérdidas
- Configuración del sistema 24 V
- Voltaje del banco: 24V.
- Voltaje de los paneles:
- Paneles de “12V” en realidad tienen un Vmp ≈ 18V (tensión de trabajo).
- Para un sistema de 24V, debes conectar 2 paneles en serie (18V + 18V = 36V, compatible con reguladores PWM o MPPT para 24V).
- Total: 3 paneles (1 serie de 2 paneles + 1 panel extra en paralelo). Recomendación: Usa 4 paneles (2 series de 2 paneles) para:
- Mejorar la eficiencia en días nublados.
- Evitar desequilibrios (si usas 3 paneles, uno quedará en paralelo y puede generar pérdidas).
- Compatibilidad con regulador de carga
- Corriente de carga necesaria:
- Capacidad del banco: 500Ah (24V).
- Corriente ideal de carga: 10-20% de la capacidad (50-100A).
- Paneles en serie (2x400W):
- Potencia total: 800W.
- Corriente a 24V: 880 / 24 = 33A
- Requisitos del regulador: Usa un regulador MPPT de al menos 40 A (para manejar picos y eficiencia).
- Configuración final
- 4 paneles de 400 W. 2 series de 2 en paralelo.
- Regulador MPPT de 40 A
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Conclusión
Esto es un ejemplo que hemos tomado para una instalación autónoma y 1 día sin sol. Incrementando el número de baterías, aumentaríamos la autonomía. Pero también habría que aumentar el numero de paneles solares.
Pero por norma general, tenemos acceso a la red eléctrica. Entonces, el tema de la autonomía no tiene tanta importancia ya que cuando las baterías necesiten recargarse o en días sin sol, podremos conectarnos a la red eléctrica
