Cómo comprar paneles solares para instalaciones aislada | Guías

CÓMO COMPRAR PANELES SOLARES PARA INSTALACIONES AISLADAS

Primero, para no entrar en dudas, aclaremos qué es una instalación aislada:

Es una instalación eléctrica (que tiene cableado y cargas que podemos enchufar) pero que no tiene acceso a la red eléctrica convencional.

Cualquier kit solar puede ser adaptable, pero siempre podemos hacer nuestro propio kit fotovoltaico. A continuación te mostramos los pasos a seguir para saber qué comprar:

1. Lo principal es saber la energía que necesitamos producir, y cuando la necesitamos. Hemos de contestar a:
   1. ¿qué se va a enchufar?
   2. ¿Cuánto tiempo va a estar enchufado?

Por ejemplo: Vamos a tener enchufado:

• Una nevera combi siempre
• Dos bombillas de bajo consumo de 23W durante 4 horas al día
• Un tubo fluorescente mediano 3 horas al día
• Una lavadora a la semana

Con estos datos podemos calcular la energía que necesitamos generar cada semana (al final de la guía hay una tabla de referencia con potencias habituales que puede ser de utilidad si no se dispone de más datos)

Nevera combi: 220W x 12 horas/día x 7 días/semana = 18480 Wh semanales

(son 12 horas al día en vez de 24h porque las neveras, cuando están cerradas van enchufando y apagando el compresor para mantener la temperatura que le diga el termostato, por lo que aproximadamente la mitad del tiempo están paradas)

Bombillas: 2 unidades x 23W x 4 horas/día x 7 días/semana = 1288 Wh semanales

Flourescente: 18W x 3 horas/día x 7 días/semana = 378Wh semanales

Lavadora: 350W x 1 hora/día x 1 día /semana = 350Wh semanales

Ø  Ya sabemos qué necesidad tenemos: 20.496 Wh semanales ó 2928 Wh diarios (de media)
 

2. Saber qué potencia de panel necesitamos

Dado que queremos el mismo consumo todo el año, debemos saber que radiación mínima va a haber donde estemos, que será en Diciembre.

Además, hay que tener en cuenta dos cosas:

Ø  Si queremos tener la misma producción todo el año los módulos se deben orientar al sur y levantar unos 60º, con lo que se maximiza la producción en invierno, que el sol está más bajo.

Ø  Si los consumos son solo en verano, la inclinación adecuada será de 30º.

Como referencia aproximada, para el módulo a 60º, en la mitad sud de España, en Diciembre se tienen 2,8 horas equivalentes de producción, o horas sol pico. Que son las horas que estaría el sol al 100%.

Por ejemplo:

Para 3000 Wh diarios, con 3 horas sol pico en Diciembre, se necesitarían 1000 W de paneles.

Siempre hay que tener en cuenta que el sistema tiene pérdidas de rendimiento hasta que llega a los aparatos eléctricos, por lo que siempre hay que añadir un 25%-30% de potencia. Para este ejemplo, la potencia a instalar serían 1300 W.

3. Calcular qué necesidad de baterías tenemos

Para ello imaginemos que un día no se carga nada de los paneles, la energía que necesitamos debería provenir de las baterías.

La capacidad que tienen las baterías se mide en Ah para su voltaje.

Una batería de 100Ah y 12V guarda una energía de 1200Wh.

Dado que no se debe descargar nunca una batería más del 50% (para aumentar su vida) se pude calcular de la siguiente manera:

La batería necesaria para que la energía que necesitamos en 3 días corresponda al 50% de su capacidad.

Por ejemplo: Si consumimos 3000Wh/día. En un sistema de 12 V necesitamos:

3000Wh/día x 3 días x 2 (dado que solo permitimos 50% de descarga máxima) = 18000Wh

Si el sistema de baterías lo hacemos a 12V -> 18000Wh /12V = 1500 Ah

4. Calcular qué tipo de inversor necesitamos

Existen 3 tipos de inversores para instalaciones aisladas:

·         Inversores de onda modificada: Solo son válidos si lo que queremos “enchufar” es apto para onda modificada, si solo son bombas eléctricas e iluminación sin electrónica, se pueden utilizar.

·         Inversores de onda senoidal: Son los válidos para cualquier carga eléctrica, producen una onda eléctrica igual que la de cualquier casa conectada a la red eléctrica, incluso mejor en muchas ocasiones.

·         Inversores cargadores: Realizan una doble función, la habitual de un inversor, más la capacidad de cargar las baterías desde otra fuente externa (red o un grupo electrógeno).

Es importante saber de qué voltaje lo necesitamos; deberá coincidir con el voltaje de las baterías.

Y es importante saber qué potencia necesitamos que suministre. Hay dos formas de calcularla; sumar todas las potencias de todo lo “enchufable”, y si sabemos que no se van a conectar al mismo tiempo, rebajarla consecuentemente.

Por ejemplo: Si sumamos la potencia de todos los aparatos se llega a 634W, dado que en el arranque los electrodomésticos pueden tener puntas de más potencia, conviene no ajustar excesivamente.

5. Elegir componentes

Sirva como guía el siguiente esquema:

Se debe elegir:

Ø  Módulo fotovoltaico: tantas unidades como sea necesario para completar la potencia necesaria. Y del tipo que queremos realizar la instalación. Generalmente hay 3 opciones:

o   Módulos de 12V. Si nuestro sistema de baterías es de 12V. Si fuese de 24V podemos poner un número par de módulos en paralelo. Suelen venir indicados como tal, pero en caso de tener dudas se puede ver en su ficha técnica.

La tensión de máxima potencia, debe estar entre 16 y 20V aproximadamente, alrededor de un 50% más que el voltaje de baterías.

o   Módulos de 24V. Si nuestro sistema de baterías es de 24V. También suelen venir indicados como tal, pero en caso de dudas el Voltaje de máxima potencia de la ficha técnica debe estar entre 30 y 40V.

o   Módulos de conexión a red. Son módulos de otros voltajes que solo son utilizables en instalaciones aisladas con reguladores especiales que adecuan el voltaje a nuestro voltaje de baterías, dichos reguladores suelen ser de tipo MPPT, pero hay que asegurar qué configuración de módulos se puede conectar y cual no.

Los módulos de conexión a red suelen ser algo más baratos por potencia, y los reguladores MPPT más caros que los convencionales. Por lo que para instalar MPPT como mínimo tiene que ser cierta potencia, como referencia, menos de 1000W de paneles no convendría nunca instalar reguladores MPPT, y entre 1000 y 2000W dependería del precio de cada módulo, que es lo más variable.

Por ejemplo: Para 1300W, una opción con módulos de 24V sería:

https://tienda-solar.es/es/paneles-solares/placas-fotovoltaicas/panel-solar-eastech-esf-300ma-300wp-24v.htmlv

Al ser de 180W se necesitarían 8: obteniendo así una potencia de 1.440W

Ø  Regulador solar. El regulador conecta los paneles fotovoltaicos con las baterías, realizando correctamente su carga. Se deben adecuar a la tensión de la batería, baterías de 12V necesitaran reguladores de 12V. Además se debe adecuar la intensidad máxima de los módulos fotovoltaicos para que no sobrepase la máxima admisible por el regulador.

La intensidad del regulador es la que le da su nombre. Por ejemplo un regulador de 30A a 12V, será un regulador apto para baterías de 12V y su intensidad de módulo máxima será de 30A.

Por ejemplo: Para el módulo que hemos elegido debemos conocer su intensidad:

Sabemos que la intensidad máxima del módulo en cualquier circunstancia es 5,57. Como hemos de instalar 8, la intensidad total es 5,57A x 8 módulos = 44,56A

Necesitamos un regulador de 45A mínimo.

Opción 1: Un regulador de 45A, como el siguiente:

http://www.tienda-solar.es/es/product/regulador-45a-steca-tarom-245

Opción 2: También se podría optar por dividir los módulos en dos reguladores, conectando 4 a cada módulo, mediante dos unidades de:

http://www.tienda-solar.es/es/product/regulador-30a-steca-solarix-prs-3030

Esta opción es algo más económica (pues son reguladores un poco más básicos) y nos permite dejar la opción de ampliar dos módulos la instalación sin tener que hacer ningún cambio, dado que tenemos hasta 60A de regulación.

Ø  Baterías: Para instalaciones de pequeño tamaño se suelen utilizar baterías monoblock (de 6, 12 ó 24V), y para instalaciones mayores, suele ser más económico utilizar baterías de vasos de 2V.

Por ejemplo: Se necesitan 1500 Ah en 12V o 750Ah a 24V. Una opción es:

http://www.tienda-solar.es/es/product/bateria-monoblock-power-250-12v-250ah

6 unidades proporcionarían la energía necesaria que hemos calculado.

Ø  Inversor: Para instalación de baterías a 24V, y con una potencia necesaria de 634W, por ejemplo valdría:

http://www.tienda-solar.es/es/product/inversor-victron-phoenix-24800-schuko

Inversor senoidal.

Consejos:

Si solo va a disponer de iluminación, para ahorrarse un inversor puede realizar la instalación con luminarias de corriente continua

Se puede disminuir el gasto en baterías instalando más paneles fotovoltaicos.

En casos de consumo muy variable existen generadores autoarrancables  conectables al sistema para que carguen las baterías en el momento que éstas se descargan demasiado. Consigue aumentar la vida del sistema y asegurar la disponibilidad de la energía cuando se necesite.

Una herramienta útil y gratuita para dimensionar sistemas aislados se puede encontrar en:

http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php?lang=es&map=europe

Tabla de potencias de referencia para aparatos eléctricos habituales: