Calcular las necesidades de energía solar y dimensionar el kit solar necesario es uno de los pasos más importantes que se debe tener en cuenta al construir cualquier tipo de sistema de energía solar.
Algunas personas asumen que el único cálculo que necesitan hacer es comprar paneles solares con potencias que sumen la cantidad deseada de electricidad, sin embargo, hay otros cálculos importantes que se deben realizar. Para empezar, es igualmente importante que las baterías, el inversor de corriente y el controlador de carga funcionen de forma adecuada en conjunto. Solo si todos estos elementos son compatibles, el sistema de energía solar recién ensamblado funcionará.
El primer paso que se debe tomar antes de comprar cualquier equipo solar es calcular cuánta energía realmente se necesita. En la mayoría de los casos, esto implica estimar la potencia de la carga necesaria para satisfacer las necesidades de la vivienda.
La carga será la cantidad total de electricidad necesaria para alimentar los diferentes dispositivos o electrodomésticos que requieren utilizar energía solar. Calcular correctamente el consumo de carga es un paso fundamental para dimensionar correctamente todos y cada uno de los componentes del sistema de energía solar.
Se deberá adquirir paneles solares que cumplan los requisitos de carga, un controlador de carga que pueda regular de forma adecuada la cantidad de energía, un inversor de energía que sea compatible con los requisitos del sistema y baterías solares de ciclo profundo que sean realmente capaces de almacenar esa cantidad de energía.
1.- Cómo calcular la potencia de carga
Para simplificar, asumimos que estamos alimentando un dispositivo que usa 100 vatios durante 10 horas al día. Posteriormente, se realiza un cálculo simple para obtener los vatios – hora, o Wh, para esa carga en particular. En este caso, la ecuación sería 100 vatios x 10 horas= 1000 vatios – hora.
Si esto fuera todo lo que se planea alimentar, el sistema de energía solar necesitará paneles para alimentar 1.000 Wh por día.
Una vez calculada la carga en vatios – hora, se deberá determinar el tipo y la cantidad de paneles solares que se necesitará para satisfacer la carga estimada. Los paneles solares reciben una potencia nominal en W de acuerdo con la cantidad de electricidad que pueden producir con solo una hora de luz solar directa. Entonces, si se calculaba que necesitaba 1.000,00Wh para cumplir con los requisitos de carga, un panel solar de 100 W que estuviera expuesto a 10 horas de luz solar directa funcionaria.
A la hora de realizar los cálculos de la cantidad de luz solar que recibirán los paneles solares por día, es importante no sobreestimar. Hay que suponer que habrá días nublados y tener en cuenta el lugar donde se ubican y las diferentes cantidades de luz solar que recibe la ubicación a lo largo del año.
Una vez que se hayan calculado los requisitos de energía, se deberán calcular las necesidades de almacenamiento. Para elegir las baterías solares correctas, se deberá calcular la clasificación de amperios/hora (Ah) que las baterías necesitarán para cumplir con las condiciones de carga. Para hacerlo, se calculará ese número dividiendo los vatios – hora por los vatios.
Suponiendo que se planea usar paneles solares de 12 V y baterías de 12V, se dividirá sus 1.000,00Wh por 12V para obtener un total de 83 Ah. Finalmente, en este ejemplo, una batería solar de ciclo profundo de 100 Ah y 12 V podría cumplir con los requisitos de almacenamiento.
Posteriormente, habrá que tener en cuenta que la cantidad de energía que pueden generar los paneles solares puede aumentar y disminuir. Es por eso por lo que se necesita un controlador de carga con las especificaciones adecuadas para su conjunto de paneles solares y banco de baterías.
Los controladores de carga evitan la sobrecarga, que puede dañar permanentemente las baterías del sistema. Los mejores controladores de carga también evitan el flujo inverso de corriente de las baterías a los paneles solares, lo que puede ocurrir por la noche cuando los paneles solares no producen electricidad.
Para elegir el controlador de carga correcto para los paneles solares y banco de baterías, se deberá evaluar las especificaciones de corriente e intensidad de los paneles solares. Se pueden calcular dividiendo la potencia nominal de sus paneles solares con el voltaje.
Por ejemplo, un panel solar de 100 W/12 V = 8,3 Amperios.
Al elegir un controlador de carga, siempre se puede redondear un poco, sin embargo, no debe dejar demasiado espacio o correrá el riesgo de sobrecargar las baterías.
Con la compra de los kits solares nos evitamos realizar todos estos cálculos, dado que los kits ya vienen dimensionados para la potencia que se compran. Por lo tanto, únicamente se debería realizar el cálculo de potencia necesaria para el hogar. Si tienes más dudas sobre cómo instalar un kit solar, puedes consultar este artículo.
