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.
un controlador de salida 48v, me sirve tanto para 12v o 24v de entrada?
Gracias por esta pagina, clara y sencilla….se ve que ha sido disenada para ayudar
Hola estimado, soy de Chile, he trato de encontrar orientación aquí en mi país, pero no he encontrado. Pasa que con mi familia tenemos una radio emisora que por razones estratégicas esta en un cerro, en donde nos permite llegar a muchos lados pero tenemos el inconveniente de que no cuenta con luz eléctrica, por lo tanto la estoy alimentando con energía solar, el punto es que inicie todo desde cero, sin conocimiento de energía solar alguno, (ni eléctrica) y he dado barios botes y quemado varios reguladores de carga, te cuento como es actualmente el sistema después de 4 años de funcionamiento ( comencé con un panel de 120w. 12v).
La potencia con la que trabajamos o el consumo actual de energía es de 200W hora, y transmitimos durante 14 horas diarias, el ideal serian 18 horas diarias, ( para poder competir en el rubro).
Tenemos 4 paneles de 120 W.4 paneles 145 W y 4 paneles recientemente adquiridos de 150W, todo en 12v .
Tenemos un grupo de baterías 6 de 100 A. siclo profundo libre mantencion de acido.
Otras 8 de 95 W igual ciclo profundo de Gel.
Los paneles están en paralelo al igual que las baterias, cada grupo de paneles con regulador de carga individual, pero conectado al banco.
entre los paneles y el regulador de carga instale un voltimetro, en uno la aguja del voltimetro se mueve de un lado a otro ( no queda fija) en el otro marca el pik del panel 21v.
consulta. que estoy haciendo mal?¿cual seria la forma correcta de instalación?, ayúdeme porfa o si no voy derechito a la quiebra.Gracias por todo. Saludos MIguel M.
Miguel,
Hay tipos de controladores que trabajan haciendo cortocircuito en los paneles, ello debe ser la causa que veas la aguja del voltimetro subir y bajar.
Buena información.
Tengo una pregunta… quisiera reemplazar todos los focos de mi casa (LED, que usan corriente 110V) con focos de 12V 3W.
suponiendo un consumo diario de 5 horas por día.
Calcule lo siguiente:
1.- Energia necesaria:
E = WxTiempo
W=VxA,
–> 1 foco de 3W x 5 horas de consumo = 15Wh x dia x 30 focos = 450 Wh/dia (Total Energia necesaria)
y hice un redondeo a 500Wh/dia
2.- Potencia de los paneles:
Demanda Energetica = 500Wh/dia
Irradiacion Solar = 5.53 (según una tabla de valores que encontre para mi ciudad)
Factor para compensar perdidas = 1.2 (tome el valor sugerido)
Potencia de Paneles = 1.2 x 500 /5.53 = 108.50 W
Con este dato busque un panel solar y encontre uno de estas caracteristicas:
1 Panel Monocristalino
150 Watt, 12 Volt Solar Panel,
Electrical Data:
Maximum Power Output: 150 Watts
Max Operating Voltage (Vmp): 18.0 Volts
Max Operating Current (Imp): 8.33 Amps
Open Circuit Voltage (Voc): 22.4 Volts
Short Circuit Current (Isc): 8.75 Amps
Module Efficiency: 14.70%
y pienso que con 1 solo panel de estos puedo satisfacer la demanda de energía del proyecto que tengo en mente.
3.- Luego para calcular la capacidad de las baterías, según tu formula sale:
* pienso en una bateria AGM de ciclo profundo, pues tiene larga vida y resiste bien el frio, aqui donde vivo hace mucho frío en invierno.
Autonomia = 2 dias (me parece aceptable)
Demanda Energetica = 500Wh/dia
Eficiencia Bateria = 80%
Descarga Maxima = 50%
Voltage del sistema = 12V
Potencia del Banco de Baterias = (2×500)/(.8x.5×12) = 208.3 Ah
Luego me puse a buscar información de las baterías y me encontre con la pagina «http://deltavolt.pe/calculo-solar#resultados» que tiene una calculadora de estos valores:
La Calculadora
Por favor, llenar los siguientes campos según sus requerimientos:
1. Luz (cantidad de focos): 30
– Potencia de cada foco (W): un foco ahorrador tiene entre 7 y 12W, LEDs menos: 3W
– Horas de uso por día: 5
⇒ Se necesita 220V? este requiere un inversor : NO
⇒ Voltaje del sistema solar? para pequeños sistemas 12V o 24V, para grandes 48V o más: 12V
⇒ Días de autonomía (sin cargar la batería)? si no hay sol o por otra razón : 2 dias
⇒ Carga mínima de baterías permisible en % (SOC): menos de 60% solamente con baterías de primera! : 60%(sugerido)
⇒ Radiación solar del lugar en kWh/m2 por día: 5.53
⇒ Pérdida del sistema en %: varía según calidad de equipos, cables usados, etc.: 16% (valor sugerido)
y me calculo el valor de 140Ah para la bateria… ASI que ahi me confundi..
Podrias darme alguna opinion de esta gran diferencia de valores?? te lo agradecería mucho… y si estoy calculando algo mal por favor no dudes en mencionarlo. Muchas gracias.
Fernando,
La diferencia es porque en el segundo calculo hay valores distintos, como perdida del sistema y descarga de baterías.
En tu formula multiplicas V y en la operación no lo haces, cual es la correcta?
Potencia total del banco de baterías (PB) = (AUT x DE)/(Rend x Descarga x V) = (2 x 1000)/(0.8 x 0.5) = 5000 Wh
Opps!
La formula correcta es PB = (AUT x DE)/(Rend x Descarga). Ya corregimos. Gracias Adrian!
si tengo un sistema fotovoltaico de 50 watts y una bateria de 12v cuantas lamparas alimentaria en total, y como realizo el calculo
Buen dia Sr. Cuando calculo la potencia q debo generar con los paneles
Factor de perdida 1,2 adimensional
La demanda 1000wh
Irradiacion 3 Kwh/m2
No deberia pasar la demanda a kwh o la irradicion a wh para efecto de mis calculos??
Lucas,
La formula es correcta. Esta da el resultado en Wp (porque con este parámetro se suministran los paneles). 1 Wp es la potencia que 1 m2 de panel genera cuando cae sobre su superficie 1000 Watts de luz solar. En el ejemplo, el resultado matemático es 0.4,lo que equivale a 400 Wp.