Cúantos paneles solares y baterías necesito?

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.