La energía solar fotovoltaica representa una solución sostenible y cada vez más accesible para la generación de electricidad, especialmente en lugares remotos o aislados donde la conexión a la red eléctrica no es posible o económicamente viable. A pesar de su creciente popularidad, uno de los aspectos que suele generar dudas entre interesados y aficionados al tema es cómo dimensionar correctamente una instalación fotovoltaica aislada. En este artículo, abordaremos de forma detallada cómo calcular el consumo diario de energía, determinar la potencia de los paneles solares, las baterías necesarias, el inversor y otros componentes clave para diseñar un sistema eficiente y adaptado a las necesidades específicas del usuario.
Calculando el consumo diario de energía
El primer paso para dimensionar una instalación fotovoltaica aislada es conocer el consumo diario de energía que se espera tener. Este dato es crucial para poder dimensionar el resto de los componentes del sistema.
Creación de una tabla de consumo
Para calcular el consumo diario, es recomendable elaborar una tabla donde se registren los aparatos que se van a utilizar, su potencia, el número de unidades y el tiempo que estarán encendidos cada día. Por ejemplo, un televisor de 100 vatios encendido 3 horas al día consumiría 300 vatios hora al día. Sumando el consumo de todos los aparatos, obtenemos el consumo total diario en vatios hora.
Dimensionando los paneles solares
Una vez conocido el consumo diario, el siguiente paso es calcular la potencia de los paneles solares necesarios. Esto depende del consumo diario y de la radiación solar del lugar donde se instalará el sistema.
Uso de la radiación solar
Utilizando datos de radiación solar disponibles en bases de datos actualizadas, como la que ofrece la Unión Europea, se puede determinar las horas de sol pico del lugar. Con este dato, al dividir el consumo diario entre las horas de sol pico, se obtiene la potencia en vatios de los paneles solares necesarios.
Elección del mes para el cálculo
Para asegurar la eficiencia del sistema durante todo el año, se debe seleccionar el mes con menor radiación solar para realizar el cálculo. En el hemisferio norte, por lo general, es diciembre. En función del uso específico de la instalación y de la estacionalidad del lugar, se seleccionará adecuadamente el mes para los cálculos.
Dimensionando las baterías
Las baterías son esenciales en una instalación aislada, ya que almacenan la energía producida para su uso cuando no hay radiación solar. La capacidad de las baterías dependerá del consumo diario y de la autonomía deseada.
Cálculo de la capacidad de las baterías
Para calcular la capacidad necesaria de las baterías, se utilizará el consumo diario y se tomará en cuenta la profundidad de descarga y el número de días de autonomía deseados. La profundidad de descarga varía según el tipo de batería, siendo aproximadamente un 50% para baterías estacionarias, un 30% para monobloques y entre 80% y 90% para baterías de litio.
Seleccionando el inversor adecuado
El inversor es un componente que no depende de la potencia de los paneles solares, sino de la potencia de los aparatos que se conectarán a la instalación.
Coeficiente de simultaneidad
Para determinar la potencia del inversor, se considera la potencia máxima que los aparatos pueden requerir al mismo tiempo, aplicando un coeficiente de simultaneidad que estime el uso real de los dispositivos en la vivienda o emplazamiento. Este coeficiente varía entre 0.5 y 0.8 para la mayoría de las instalaciones residenciales.
Conclusión: no existe un límite de potencia
En cuanto a la potencia máxima que puede tener una instalación fotovoltaica aislada, técnicamente no existe un límite. El tamaño de la instalación se adaptará al consumo y a la disponibilidad de espacio para los componentes. También, es importante tener en cuenta las posibles subvenciones y el marco legal vigente en la localidad donde se realice la instalación, ya que pueden existir incentivos para el uso de energías renovables.
La inclusión del cálculo del cableado es igualmente importante, aunque requiere una explicación más detallada que puede ser tratada en otro artículo. Con estas pautas, es posible dimensionar adecuadamente una instalación fotovoltaica aislada, asegurando que todos los componentes estén correctamente calculados y que el sistema sea capaz de satisfacer las necesidades energéticas del lugar de instalación.
