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Fundamentos de la energía solar

Paneles, baterías y lo que de verdad mueve un sistema pequeño

6 minIntermedioActualizado Fundamentos de la energía solar
Aprenderás
  • Explicar qué hace cada parte de un sistema solar
  • Estimar qué puede alimentar un panel pequeño con una batería
  • Saber dónde acaba el bricolaje y empieza un instalador autorizado
⚠️ Nunca conectes tú mismo la instalación solar al cableado de la vivienda ni a la red; eso requiere un electricista autorizado y su registro.
⚠️ Pon un fusible en cada cable positivo de batería, cerca de la batería; un cortocircuito en continua puede provocar un incendio.
⚠️ Los paneles generan tensión siempre que les da la luz. Tápalos antes de trabajar en las conexiones.

Las cuatro partes

Toda instalación solar tiene las mismas piezas. Los paneles convierten la luz del sol en electricidad en corriente continua: un panel residencial típico mide en torno a 1,7 por 1 metro y tiene una potencia de unos 400 vatios. El regulador de carga va entre los paneles y la batería e impide que esta se sobrecargue; un regulador MPPT exprime de los paneles entre un 20 y un 30 por ciento más que un PWM barato. La batería almacena energía para la noche y los días nublados; el litio ferrofosfato (LiFePO4) es hoy el estándar porque dura miles de ciclos y admite descargas profundas. Un inversor convierte la corriente continua de la batería en 230 V de alterna para los aparatos normales. Sáltate el inversor y usa aparatos de 12 V directamente si puedes: es más eficiente.

💡 Los vatios del panel son cifras de pico de laboratorio. La producción real en un buen día es del 70 al 80 por ciento de eso.

Vatios, vatios-hora y las cuentas

Los vatios miden la potencia en este instante; los vatios-hora miden la energía a lo largo del tiempo. Una bombilla de 10 W encendida 5 horas consume 50 Wh. Para dimensionar un sistema, haz una lista de lo que quieres alimentar, multiplica los vatios de cada aparato por sus horas diarias y súmalo todo. Un panel de 400 W en Portugal produce aproximadamente de 4 a 5 horas de sol pico al día en verano y de 2 a 3 en invierno, o sea unos 1.600 a 2.000 Wh en un día de verano y de 800 a 1.200 Wh en invierno. Las baterías se miden en amperios-hora: multiplica por la tensión para obtener vatios-hora. Una batería LiFePO4 de 12 V y 100 Ah almacena 1.200 Wh, de los que puedes usar con seguridad unos 1.000.

💡 Diseña para la producción de invierno, no la de verano. Un sistema que funciona en diciembre funciona todo el año.

Qué puede alimentar de verdad un sistema pequeño

Baño de realidad. Un panel de 400 W con una batería de 1.200 Wh mueve con holgura iluminación LED (de 5 a 10 W por bombilla), la carga del móvil y el portátil (de 10 a 60 W), un router wifi (10 W), una bomba de agua de 12 V para el huerto y una nevera pequeña de 12 V (40 W en marcha, unos 500 Wh al día). No moverá un hervidor eléctrico (2.000 W), una lavadora, un horno ni aire acondicionado. Eso exige conexión a la red o un sistema de 3 a 5 kW con un banco de baterías grande que cuesta miles. El trabajo real de un sistema pequeño es luz, comunicación, agua y refrigeración: lo que importa cuando se va la luz.

💡 Un hervidor de 2.000 W durante 3 minutos consume 100 Wh, lo mismo que un portátil durante dos horas. El calor es el enemigo de la solar pequeña.

Dónde colocar los paneles

Los paneles deben mirar hacia el ecuador, o sea al sur en Portugal, inclinados aproximadamente según tu latitud (unos 38 grados en Lisboa) para producir todo el año, o más verticales en invierno y más tumbados en verano si puedes regularlos. La sombra mata un sistema: una sombra sobre el 10 por ciento de un panel puede reducir su producción a la mitad, porque las células están conectadas en serie. Observa el sitio a lo largo del día antes de montar nada. Mantén los paneles frescos dejando que circule aire por detrás; la producción baja cuando se calientan. Enjuaga el polvo y el polen unas cuantas veces al año con agua sola, a primera hora de la mañana, nunca con el cristal caliente.

💡 Un panel portátil que puedas llevar al sol gana a uno fijo en un mal sitio.

Dónde acaba el bricolaje

Un kit aislado de 12 V o 24 V para un cobertizo, una furgoneta, un barco o una bomba de jardín es un proyecto razonable para empezar: baja tensión, con fusibles, aislado de la casa. Todo lo que se conecte al cableado eléctrico de tu vivienda, vierta a la red o supere la muy baja tensión es trabajo que requiere autorización profesional. En Portugal, un sistema conectado a la red o de autoconsumo (UPAC) debe registrarse en la DGEG e instalarlo un técnico certificado, y el inversor debe estar homologado; lo mismo ocurre en toda la UE. Incluso en sistemas aislados, un arco de corriente continua desde un banco de baterías puede provocar un incendio, así que pon un fusible en cada positivo cerca de la batería, dimensiona bien los cables y usa conectores adecuados, nunca cables retorcidos.

💡 Compra un kit completo y compatible para tu primer sistema. Las piezas mal combinadas son donde los principiantes se hacen daño.

Ponte a prueba

¿Qué hace un regulador de carga?

El regulador de carga controla la energía que va de los paneles a la batería. Uno de tipo MPPT además aprovecha más de los paneles que uno básico PWM.

¿Cuánta energía almacena aproximadamente una batería de 12 V y 100 Ah?

Los amperios-hora por los voltios dan vatios-hora: 100 × 12 = 1.200 Wh. En una batería LiFePO4 puedes usar en torno al 80 por ciento de eso.

¿Qué aparato es realista con un panel de 400 W y una batería pequeña?

Una instalación solar pequeña da para luces, cargar dispositivos, un router, una bomba y una nevera pequeña de 12 V. Los aparatos que calientan consumen muchísimo más.

¿Qué trabajo tiene que hacer un instalador certificado?

Cualquier conexión al cableado de la vivienda o a la red es trabajo de un profesional autorizado y debe registrarse ante la autoridad de energía.

Pruébalo de verdad: Dimensiona un minisistema

  1. Haz una lista de cinco aparatos que querrías tener en un corte de luz y busca sus vatios en la etiqueta
  2. Multiplica por las horas de uso diario para obtener vatios-hora al día
  3. Calcula cuántos paneles de 400 W y cuántas baterías de 100 Ah necesitarías para un día de invierno
  4. Observa el punto más soleado de tu exterior a las 9, las 12 y las 15h y anota cualquier sombra

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Fuentes

Escrito y revisado por el equipo de Human Skills con las fuentes de abajo. Cómo revisamos el contenido

  • IEA Photovoltaic Power Systems Programme
  • DGEG (Portugal energy authority) self-consumption rules
  • US Department of Energy solar guidance

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