Al ser una tecnología relativamente nueva y al no estar tan familiarizados en el uso de sistemas fotovoltaicos, surgen siempre inquietudes acerca del cálculo de paneles solares para determinar la cantidad y capacidad instalada correcta.

En éste artículo te explicaremos el cálculo de paneles solares para determinar el número exacto de paneles que necesitamos, de acuerdo a los requerimientos energéticos que precisemos que funcionen en nuestro hogar.

Para ello vamos a analizar tres puntos o etapas,

• El primero es el cálculo de potencia en donde mostraremos cuál es la potencia que necesitamos realmente en nuestro hogar,
• Segundo detallaremos el cálculo y la selección de baterías que son necesarias para tener días de autonomía para que no nos quedemos sin corriente alterna
• Y el tercer punto es la selección del inversor solar, el cual permite convertir la corriente que viene de los paneles solares (baja en 12v o 24v) para convertirla en corriente continua y así poder usarla en nuestros aparatos domésticos.

Cálculo de Paneles Solares

Para hacer un cálculo de paneles solares correcto y determinar cuántos  y de que potencia serán necesarios, sin gastar de más, necesitamos aplicar la siguiente fórmula matemática:

(E x 1.3) / (HORAS SOLAR PICO x POTENCIA DEL PANEL), 

• Donde E es el consumo diario total de una casa a la cual queremos instalar estos paneles solares medido en Kilowatts hora (Kwh). En la fórmula lo debemos expresar en mes, es decir lo tenemos que multiplicar por 30.
• 1.3 es un factor de seguridad, el cual significa sobredimensionar un 30% más el consumo para que no nos quedemos con un gasto insuficiente con la cantidad de paneles que vamos a usar si se llegase a aumentar el consumo, y así va a ser más seguros nuestros resultados. Esto también se aplica cuando las temperaturas bajan por debajo de los valores normales de trabajo de los paneles y también se aplica para aquellos días en que el clima no ayuda a captar la mayor cantidad de radiación solar.

 

 

• HORAS SOLAR PICO son las horas que vamos a poder contar de sol por día en esa ubicación en la queremos instalar este sistema fotovoltaico. Esto que parece un tema menor, no lo es… todo lo contrario, con este punto bien calculado y conociendo la eficiencia de captación de cada placa vamos a obtener números muy certeros para poder tomar decisiones correctas.
• POTENCIA DEL PANEL, tema hablado anteriormente, depende de la marca del panel fotovoltaico.

Una vez que tenemos todos estos números vamos a proceder a reemplazarlo en la fórmula y vamos a obtener un valor.

Suponiendo que el consumo diario es 6.33 Kwh, las horas picos serán de cinco horas en la región que queremos instalarlo y la potencia del panel, vamos a tomar de ejemplo una marca específica, es de 340 watts.

Entonces una vez que realizamos esta combinación resulta que:

(6,330 Watts x 1.3) / (4 horas x 340 watts) = 6.05 = 6 Paneles

Es decir, necesitaremos para un consumo diario de 6.33 Kwh necesitaríamos 6 paneles solares.

Como nosotros queremos ofrecerte los datos verdaderos y que se puedan poner en práctica, a nuestro criterio si no prevés días para acumulación no te será muy útil el sistema fotovoltaico. Por lo que continuaremos con nuestro ejemplo de cálculo de paneles solares para poder acumular 2 días de carga.

 

 

Si bien, muchas veces se duplican los gastos de la inversión inicial, pero tener un sistema de corriente continua de manera directa no tiene mucho sentido a la hora en que se “descarguen” los paneles solares y puedan generar más energía hasta el día siguiente.

Para calcular y seleccionar las baterías adecuadas para poder acumular energía por 2 días necesitaremos utilizar la siguiente fórmula:

Id = E / Vt

Donde Id es la corriente que vamos a necesitar para nuestro banco de baterías expresado en unidad de medida de ampere.

E es el consumo diario promedio de la vivienda a la cual queremos instalarle los paneles solares y

Vt el cual será un dato que va a depender del panel y de la batería que queramos comprar para este ejemplo hemos utilizado, y es lo que se recomienda generalmente, de 48 volt.

Cualquier duda sobre este tema puedes consultar al proveedor de los paneles solares o de las baterías Ellos tienen las especificaciones técnicas para poder trabajar la distribución de acuerdo a los paneles de cómo queremos trabajar.

Volviendo al tema que nos ocupa, nos dirigimos nuevamente a la fórmula y reemplazando estos valores en la fórmula que mencionamos anteriormente obtendremos que:

Id= (6330 Watts) / 48 V = 131.87 A

 

 

Si quisiera tener dos días de autonomía tendremos que suministrar una batería que pueda abastecer todo el consumo más esos dos días, por lo tanto, utilizaremos la siguiente fórmula:

BANCO DE BATERIAS (CB) = (DIAS DE AUTONOMIA x Id) / 0,7

Donde 0,7 es la profundidad de descarga, el cual es un número con un cierto valor que le daremos nosotros.

Para que nuestro factor sea del 70% de trabajo (es decir los equipos no estén trabajando a su capacidad máxima, sino a un 70 %) vamos a utilizar la constante 0,7.

Reemplazamos en la fórmula y obtenemos el amperaje por hora que necesitaremos:

CB = (2 días x 131.87 Amp) / 0.7 o sea CB = 376.77 amperes hora

Generalmente las baterías vienen en el mercado de 400 amperes hora con 48 volts, entonces con los datos que ya tenemos vamos a necesitar 1 sola batería para poder tener una autonomía de 2 días. O bien 2 baterías de 200 amperes y de 24 volts, las cuales también son fáciles de conseguir en el mercado.

Entonces para nuestro ejemplo vamos a decir que necesitamos para un consumo de 6.33 Kwh día, 15 paneles solares y una batería de 48 volt con 400 amperes.

Si estás pensando en optar por un sistema híbrido vas a necesitar un conversor, el cual es un aparato electrónico en donde posee un display que muestra el consumo, porcentaje de carga, entre otros datos. Posee una entrada y una salida de para cables de la red domiciliaria, una entrada de cable del panel solar. Sirve para cambiar automáticamente de una corriente a otra.

En el mercado existen diferentes tipos de conversor, pero cuando adquieres los paneles solares su costo está incluido en la compra de los mismos. Generalmente se utilizan conversores de hasta 800 watts.

 

 

Esto que resulta tal vez un poco tedioso o engorroso hacer los cálculos, te recomendamos que leas este artículo con detenimiento y preferentemente lo hagas en un lugar tranquilo y que veas todos los manuales que ofrece el fabricante para que con ellos puedas obtener los datos reales y así elegir las cantidades y los paneles que correspondan a tus necesidades concretas.

¿Cuántos Paneles Solares necesito para generar 1 KW? 

Para saber cuántos paneles solares son necesarios para generar 1 KW tenemos que tener presente la potencia de cada panel solar y el modo de conexión que existe entre las distintas placas del panel solar.

Existen tres clases de conexiones de paneles solares

• La primera es la conexión en paralelo en la cual se conectan los módulos por todos los polos positivos. Con esto se consigue aumentar la corriente que se genera en la rama, pero se mantiene la misma tensión.
• La segunda conexión es la conexión en serie en donde se conectan los módulos por el Polo positivo de un módulo con el Polo negativo del módulo siguiente y así sucesivamente para todos los paneles con esto se obtiene como resultado aumentar la atención, pero se mantiene la corriente generada en un mismo valor.
• El tercer tipo de conexión que existe es la conexión fotovoltaica mixta en la cual conectamos los paneles en serie y estará más la vamos a conectar en paralelo con esta conexión obtenemos corrientes y tensiones más elevada.

Dicho esto, ya estamos en condiciones de establecer cuánto necesitamos de paneles solares para generar 1 KW.

 

 

La ecuación es sencilla y a modo de ejemplo establecemos una conexión en serie. Considerando 300 w de potencia de cada panel solar tendremos que dividir

 1000 w / 300 w = 3,33

Con esto demostramos que vamos a necesitar entre tres y cuatro paneles solares.

¿Cuántos Paneles Solares necesito para generar 5 KW? 

Analizando otro ejemplo tomamos una potencia de un panel solar de 24 volts y de 260 watts necesitaríamos para obtener 5 KW

Este detalle surge de la siguiente fórmula con la que trabajamos siempre y tenemos que reemplazar:

5000 w / 260 w = 19,23 es decir 19 paneles solares.

Si tomáramos otro panel que tenga una potencia de 235 w y 24 volt vamos a necesitar:

5000 w / 235 w = 21,27, o sea 21 paneles solares.

Dependerá mucho de la capacidad de potencia que posea el panel que queremos comprar. Te aconsejamos leer y asesorarte permanentemente antes de realizar una compra ya que con una buena información vas a ahorrar bastante dinero en el costo de instalación.

 

 

¿Cuántos Paneles Solares necesito para generar 10 KW?

Para este caso en el cual queremos obtener 10 KW, dependerá al igual que los anteriores de la potencia y conexión de los paneles solares. Pero a modo de ejemplo vamos a tomar un panel solar de 300 watt y 60 voltios, tendremos que realizar la siguiente fórmula:

10000 w / 300 w = 33,33

En otras palabras, para generar 10 KW vamos a necesitar 33 paneles solares de 300 watts y 60 voltios.

Si la potencia fuera menor, por ejemplo, 235 w el cálculo cambiaría en el denominador y vamos a necesitar 42,55 paneles, redondeando tendrás que adquirir 43 paneles solares para esa cantidad de energía que se necesita obtener.

¿Cuántos Paneles Solares necesito para generar 1 MW? 

Cuando queremos obtener 1MV, tenemos que tener en cuenta al igual que todos los puntos anteriores mencionados no sólo el tipo de conexión que existe entre los paneles sino también vas a tener que analizar la superficie que ocuparán todos estos paneles solares.

El cálculo se lo realiza de la misma manera que los ejemplos anteriores, es decir:

1000 kwp / 0.235 kwp = 4256 paneles para generar 1 MV.

Si utilizamos paneles de 235w, tomaremos como ejemplo que sus medidas son 1 metro x 1,67 metros x 4256 paneles es aproximadamente igual a 1,5 hectáreas (considerando un conjunto de 3,5 metros cuadrados)