Vamos a calcular cuántos paneles y baterías necesitamos para un proyecto fotovoltaico, partiendo de una determinada demanda energética o consumo.
La demanda
La expresaremos en Watts hora al día (abreviado como Wh/día). Despejemos esto con un ejemplo: Si tenemos un artefacto que consume 50 Watts, durante 1 hora funcionando consumirá 50 Watts hora (se abrevia 50 Wh); si cada día se enciende durante 20 horas, entonces consumirá 1000 Watts hora día (resultado de multiplicar 50 x 20 y se abrevia 1000 Wh/día).
Cálculo de la potencia de los Paneles FV:
-Demanda energética (DE): 1000 Wh/día <- es un ejemplo, use su propio consumo
-Potencia Fotovolatica específica (IS): 3 KWh/KWp <- usar el promedio anual de la zona de instalación, aquí hay un buen atlas solar.
-Factor para compensar pérdidas (FP): 1.2 <- sugerido (1.2 significa 20% más)
Potencia total del arreglo de paneles = FP x DE / IS = 1.2 x 1000 / 3 = 400 Wp
Cálculo de la capacidad de las baterías:
-Autonomía (AUT, tiempo sin brillo solar): 2 días <- mínimo sugerido
-Demanda energética (DE): 1000 Wh/día <- ejemplo
-Eficiencia de las baterías (Rend) : 80% <- asumiendo que son baterías de ciclo profundo y de buena calidad
-Descarga máxima (Desc): 50% <- máximo sugerido para no afectar demasiado la vida útil de las baterías
-Voltaje del sistema (V): 12 v <- se sugiere 12 v como mínimo para sistemas no mayores de 1500 Wh/día
Potencia total del banco de baterías (PB) = (AUT x DE)/(Rend x Descarga) = (2 x 1000)/(0.8 x 0.5) = 5000 Wh
Capacidad total del banco de baterías = PB/V = 5000 Wh / 12 v = 416 Ah
Cálculo del controlador de carga*:
Potencia máxima de los paneles (Wp): 400 Wp <- obtenido al calcular la potencia de paneles
Voltaje del sistema (V): 12 v <- valor establecido en el cálculo anterior
Corriente en el controlador = Wp / V = 400 W / 12 V = 33 A <- prefiero usar el valor comercial superior en al menos 20%.
*Si se usa un controlador con funciones de carga y descarga, considerar también la corriente máxima que circulará en la descarga; por ejemplo, si se conecta a través del controlador un equipo de 600 watts, la corriente será de 600 W / 12 V = 50 A, el controlador debe poder soportar como mínimo esa corriente en su circuito de control de descarga!
Y si tienen un teléfono o tablet con Android, tal vez quieran agregar la aplicación que está al inicio de este artículo, y que tiene un video tutorial aquí.
Nota: Podemos incrementar la potencia total de los paneles para asegurar que no falte energía en días muy nublados, siempre que al hacerlo y teniendo el banco de baterías en plomo ácido, este no reciba más del 15% de su corriente nominal. En este ejemplo matemático, si se instala un banco de 416 Ah, este no debería cargarse a más de 60 Ah, lo ideal es el 10%, es decir 41 Ah.
Hola Intikallpa, tengo 69 focos que consumen 30wph, y están prendidos 12 horas al dia. Calculé lo siguiente:
69 focos X 30Wph = 2070Wph * 12 horas = 24,840 Wph * 1.20 = 29,808. Vamos a dejarlo en 30,000 que equivale a 30KwH por cada 12 horas.
Paneles de 270Wph * 6 horas irradiacion = 1.62 KWH cada panel . Entonces 30KwH / 1.62 = 18.5.. Vamos a dejarlo en 18 paneles.
En base a esto,, cuantas baterias necesito? 🙁
Hola Maribel,
Es escencial considerar el promedio de irradiación solar en la zona, sin este dato no se puede calcular un sistema fotovoltaico.
Hola buen dia, quisiera saber la fuente de estas formulas
Daniela, mi primer contacto «oficial» con la fórmula fue al estudiar el tema en la PUCP. Y tras 22 años involucrado en esto, compruebo que sigue siendo válida. A la par que la fórmula la encontrarás fácilmente en internet.
Estimados,
Me gustaria que me asesoraran sobre un sistema solar para implementar en una pantalla de publicidad LED exactamente 12 módulos a 110 V que consume 1156 Kw al mes según recibo de energía, donde la radiación solar de la ciudad es de 4.5 cuántos paneles necesito y cuantas baterías para una autonomía de 2 días?
Muchas gracias.
Buenos diaz, soy nuevo en este tema pero me gusta mucho tengo muchas dudas y cosas por aprender lo que quiero saber es:
Quiero comprar un panel solar y una batería para guardar esa energía generada lo que no se es cuánta energía generan cuanto resiste la batería o como calcular esas bases contando los rayos solares, y si nececito un regulador de enrgia. Ayuda
Hola
Tengo 36 celdas de 6×6 (0,5v x 8A) para construir un panel de 144W. He medido el voltaje pero quisiera saber si es posible medir el amperaje y como hacerlo? Ademas, al terminar el panel se mantendran los 8A o cambiara este valor?
Gracias
Buenas, me estoy iniciando en este tipo de calculo y no entiendo el calculo q haces en el ejemplo de la DE de 1000Wh/dia cuando calculas la potencia total de los paneles. El analisis de las unidades me da un resultado en m2, pero suponiendo q la cuestion unidades es anecdotica, por q dividis por 3 y no por 3000? o hay pasos intermedios y consideras la irradiacion en kW y la DE en W en la formula? Gracias y muy buen post
Martin,
Sucede que el resultado está en Wp (Watts pico). En efecto, para ser totalmente estrictos tendríamos que haber usado el valor 3000 y el resultado habría sido 0.4 m2.
Los paneles se suministran en Wp y 1 Wp equivale a la máxima energía producida cuando 1 m2 de panel recibe 1000 W del sol. Entonces, 0.4 m2 recibirán 400 Wp.
Ok, perfecto, entonces hay q buscar paneles cuya suma total nos ofrezca una potencia total de 400Wp. Gracias!
Exacto,
Cuya suma sea al menos 400 Wp (podría pasarse un poco).
Hola. Tengo una instalación fotovoltaica e hice el calculo de la potencia total requerida en baterías para 3 días de autonomía y esto me da 177,120 Wh/día. Sin embargo, tengo una confusión a la hora de buscar la capacidad. Tengo que las baterías mayormente disponibles en mi país son de 6V y 330Ah por lo que estas son las que planeo utilizar y desconozco cual es el voltaje del sistema completo mas conveniente para mi caso. En fin que mis preguntas son:
Con que voltaje busco mi capacidad?
Es que en internet vi formulas en las que utilizan el voltaje de cada batería (6V en este caso) pero así me da una capacidad total requerida horrorosa de 29520Ah. Sin embargo, aquí veo que utilizan el del sistema y me pregunto si es que en este caso el de las baterías y el del sistema coinciden?
Cómo selecciono el voltaje de mis sistema? Me pregunto como se relaciona el voltaje de las baterías con el voltaje del inversor y el resto del sistema.
Saludos,
María Paula,
Considera el voltaje del sistema de acuerdo a la potencia total en paneles: Hasta 1500 Wp te sugiero usar 12 V, hasta 6000 Wp usar 24 V y más de 6000 Wp podría ser 48 V.
Para ayudarte con más precisión, indícanos cuál es la demanda diaria y cuál la potencia total en paneles que obtuviste en el cálculo.
Gracias! Tengo una potencia en paneles de 6210Wp (23 paneles de 270Wp) asi que de acuerdo a lo que me dices mi voltaje debería ser 48V. Encontre un inversor con entrada de 48V y salida de 240Vac que si no me equivoco vendría bien. No estoy segura pues soy principiante en este tipo de cálculos.
Mi demanda diaria es de 22KWh pero la dividi entre las eficiencias del inversor, batería y conductores para cubrir las perdidas, dandome una nueva demanda diaría media de 29.52KWh/día. Esta última es la que he utilizado para mis calculos y dimensionamiento de equipos.
Sigo teniendo problemas con el dimensionamiento de las baterías pues con los 3 días de autonomía resultan en una cantidad muy altay no estoy segura si es lo normal. Quizás esta fallando en el tipo de batería que escogí.
Maria Paula,
La razón para usar 48 V en un arreglo de paneles como el tuyo es la corriente que circulará. En 6210 Wp si se instalase en 12 v, circularían unos 550 A, en 24 V circularían 275 A y en 48 V serían unos 136. Como ves, es mejor que el sistema esté en 48, para no tener que manejar corrientes tan grandes, lo cual implica usar cables de gran calibre para asegurarse la menor pérdida posible, a la par que a más corriente se hace más complicada la instalación.
Respecto a las baterías, para 3 días de autonomía necesitas que el banco entregue 48 V y su capacidad esté cerca de 3500 Ah. (prácticamente similar a tu cálculo de 29520 Ah en baterías de 6 V). Un ejemplo de arreglo: 4 grupos conectados en paralelo, cada grupo de 8 baterías de 6 V – 893 Ah conectadas en serie, todo te da 3572 Ah en 48 V.
Mil gracias!
Hola necesito que me ayuden, quiero saber cuantas baterias necesito para un panel de 195 w
Eva,
La respuesta depende de los días de autonomía que deseas, de la eficiencia de la batería y de la máxima descarga que soportará. En general, para un PFV de 195 W puedes considerar una batería (o un banco de baterías) de unos 200 Ah.
Buenas noches
A que te refieres exactamente con «autonomia sin brillo solar», en caso de elegir solo 1 dia en esta categoria que implicaciones tendria, ya que segun mis calculos la capacidad de las baterias se disminuiria a la mitad?
Muchas gracias por la respuesta
Julian
A los días que estarían tan nublados que los PFV no generasen energía.
Partiendo de baterías totalmente cargadas:
-Al considerar 2 días de autonomía, asumes una situación en la cual durante 48 horas las baterías no recibirán carga y el sistema seguirá abasteciendo la cantidad de electricidad proyectada.
-Si eliges solo 1 día de autonomía, asumes que todos los días van a cargarse totalmente las baterías, que ningún día faltará luz solar. Lógicamente que el día que falte la luz solar esperada, el sistema colapsará.