Los sistemas solares fuera de la red funcionan de forma independiente a la red eléctrica en comparación con los sistemas solares conectados a la red. Muchas personas creen que los sistemas solares fuera de la red son fáciles de armar en comparación con sus contrapartes. Esto puede ser cierto para casas pequeñas como cabañas, pero para hogares y negocios, es necesario planificar cuidadosamente.
Las partes principales de un sistema solar fuera de la red incluyen paneles solares, inversor solar y batería.
Las ventajas de un sistema fuera de la red incluyen:
- La principal ventaja es que son independientes de la red eléctrica.
- Pueden utilizarse en áreas remotas donde no hay acceso a la red eléctrica.
- La energía generada será más que suficiente para ser utilizada durante la noche, incluso cuando haya un corte de energía.
Figura 1: Sistema solar fuera de la red
Lo más importante a tener en cuenta al intentar obtener un sistema solar fuera de la red es cuánta electricidad se consume a lo largo del día y del año. Obtener esto correctamente es el paso más importante para comenzar.
Una vez que se haya realizado la estimación anual y diaria de energía, el siguiente paso es configurar los paneles solares. Configurarlos en el ángulo correcto es un factor importante. Elegir el área adecuada para evitar sombras excesivas y garantizar un acceso adecuado y enfriamiento pasivo para sus paneles solares puede duplicar o más la eficiencia de sus paneles solares a lo largo de su vida útil.
Una vez hecho esto, elegir el número correcto de paneles solares, el tamaño del controlador de carga, el tamaño del paquete de batería y elegir el inversor y las cargas de CA/CC adecuados son algunas de las muchas opciones a considerar.
- Elegir el tamaño correcto del sistema solar fuera de la red
- Elegir la capacidad de la batería:
- Elegir el inversor solar fuera de la red adecuado
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Consultas habituales
- ¿Los sistemas solares fuera de la red son adecuados para todas las viviendas?
- ¿Cuántos paneles solares se necesitan para un sistema solar fuera de la red?
- ¿Qué tipo de batería es mejor para un sistema solar fuera de la red?
- ¿Cuánto tiempo duran las baterías de un sistema solar fuera de la red?
- ¿Cuánto cuesta un sistema solar fuera de la red?
Elegir el tamaño correcto del sistema solar fuera de la red
Debes dimensionar tu sistema solar de manera que pueda producir suficiente energía para cubrir tus necesidades de invierno y verano, lo que significa que la mayor parte del año estarás produciendo más energía de la que puedes utilizar. Ningún sistema es 100% eficiente, al igual que los sistemas solares no son 100% eficientes.
La energía se mide en kilovatios-hora (kWh). Para determinar cuántos kW de paneles solares se necesitan, el primer paso es determinar cuánta energía estás utilizando. Después de medir los kWh de diferentes electrodomésticos, se debe calcular con la cantidad de horas que funcionan a lo largo del día. Es importante recordar que la energía diaria fluctuará a lo largo del año, ya que durante el invierno es posible que utilices la calefacción durante mucho más tiempo. Conocer cómo varía tu consumo de energía estacionalmente es extremadamente importante para los sistemas solares fuera de la red, ya que la producción de energía solar también cambia a lo largo del año.
Por lo tanto, es fácil sobredimensionar o subdimensionar tu sistema si solo usas un promedio anual para planificarlo. Para los sistemas fuera de la red, es mejor tener una tabla para el verano, la carga de invierno, la demanda máxima, etc.
Elegir la capacidad de la batería:
Las baterías son una parte esencial del sistema solar fuera de la red. Almacenan energía excedente y pueden utilizarse en caso de que el sistema no produzca suficiente energía para alimentar las cargas. También ayudan a nivelar el consumo de energía entre los días soleados. Todos los inversores fuera de la red están diseñados para utilizarse con un voltaje nominal de batería DC específico de 12V/24V o 48V, dependiendo del tamaño del sistema. Este es el más comúnmente disponible.
La capacidad de la batería se mide en kWh (kilovatios-hora), es la cantidad total de energía que puede almacenar un sistema de batería. El cálculo exacto para dimensionar tu sistema de batería se basa en tu consumo diario de energía y el tipo de batería.
Por ejemplo, si el consumo de energía es de 10 kWh por día, necesitarías baterías de plomo-ácido de 24 kWh
(10 kWh x 2 (para una profundidad de descarga del 50%) x 2 (factor de ineficiencia))
y para las baterías de litio, serían alrededor de 12 kWh.
(10 kWh x 2 (para una profundidad de descarga del 80%) x 05 (factor de ineficiencia))
En términos de amperios-hora (Ah), serían 500 Ah a 48V para las baterías de plomo-ácido.
Hay otro término para la capacidad de la batería que es los amperios-hora (Ah). Como ejemplo, una batería de 10 Ah indica que si la batería se descarga a 10 A, funcionará durante 1 hora, y si se descarga a 1 A, funcionará durante 10 horas.
Las dos principales baterías para sistemas fuera de la red son las de plomo-ácido y las de litio. Las baterías de plomo-ácido son sensibles y antes necesitaban ser recargadas todos los días, hoy en día existen diferentes tipos de baterías de plomo-ácido que no necesitan ser recargadas todos los días, mientras que las baterías de litio pueden mantenerse parcialmente cargadas sin ningún efecto adverso. Dependiendo del presupuesto, la temperatura ambiente y los factores estacionales, el tamaño de la batería puede variar, ya que estos factores juegan un papel importante.
Figura 2: Batería de plomo-ácido y batería de litio
Elegir el inversor solar fuera de la red adecuado
La función del inversor es convertir la energía de CC a CA para la casa, pero para un sistema fuera de la red, los paneles solares alimentan la energía a las baterías y luego el inversor toma la energía de CC de las baterías y la suministra a la carga. Hay algunos consejos para seleccionar el inversor solar fuera de la red adecuado para tu sistema de energía solar.
En primer lugar, está el voltaje de salida del inversor, que corresponde al voltaje nominal de carga de 240 V en Europa. Los inversores están disponibles desde 1 kW hasta 16 kW, la mayoría de las viviendas fuera de la red requerirían entre 4 kW y 8 kW. El controlador de carga solar incorporado en el inversor será un rastreador MPPT (rastreador de punto de potencia múltiple) o un PWM (modulador de ancho de pulso). Con un controlador PWM, la corriente se extrae justo por encima del voltaje de la batería, mientras que para los controladores MPPT, la corriente se extrae a voltaje máximo.
PWM es una buena opción para sistemas pequeños y sistemas solares pequeños, y es mucho más compacto y está disponible a bajo costo.
El controlador MPPT es una buena opción cuando el sistema solar es grande, es decir, puede manejar entradas de voltaje alto. Los inversores fuera de la red son mucho más sofisticados y ofrecen una amplia gama de opciones disponibles en el mercado. Las evaluaciones deben realizarse cuidadosamente para asegurarse de que el sistema esté dimensionado correctamente y funcione sin fallas.
Figura 3: Inversores en una instalación solar
Este no es una tutorial técnica sobre cómo instalar sistemas solares fuera de la red, más bien este artículo te dará una idea de los componentes y el dimensionamiento de los sistemas solares fuera de la red. Algunas de las consideraciones clave mencionadas anteriormente incluirían el consumo diario de energía y el consumo máximo de carga. Al configurar los paneles solares, es necesario considerar la ubicación, el clima, la sombra y también otras opciones de energía de respaldo.
Consultas habituales
¿Los sistemas solares fuera de la red son adecuados para todas las viviendas?
Los sistemas solares fuera de la red son adecuados para viviendas ubicadas en áreas remotas donde no hay acceso a la red eléctrica. También son una opción popular para aquellos que desean ser independientes de la red y tener un suministro de energía confiable incluso durante cortes de energía.
¿Cuántos paneles solares se necesitan para un sistema solar fuera de la red?
La cantidad de paneles solares necesarios para un sistema solar fuera de la red depende del consumo diario de energía y la ubicación geográfica. Es importante realizar un cálculo preciso para determinar la cantidad adecuada de paneles solares para satisfacer las necesidades de energía.
¿Qué tipo de batería es mejor para un sistema solar fuera de la red?
Existen dos tipos principales de baterías para sistemas solares fuera de la red: las de plomo-ácido y las de litio. Las baterías de plomo-ácido son más económicas, pero requieren un mantenimiento regular y tienen una vida útil más corta. Las baterías de litio son más costosas, pero tienen una vida útil más larga y requieren menos mantenimiento.
¿Cuánto tiempo duran las baterías de un sistema solar fuera de la red?
La vida útil de las baterías de un sistema solar fuera de la red depende del tipo de batería y cómo se utilicen. Las baterías de plomo-ácido suelen durar entre 5 y 10 años, mientras que las baterías de litio pueden durar entre 10 y 15 años.
¿Cuánto cuesta un sistema solar fuera de la red?
El costo de un sistema solar fuera de la red varía según el tamaño del sistema y los componentes utilizados. Es importante realizar un análisis detallado de costos para determinar el presupuesto necesario para instalar un sistema solar fuera de la red.
Un sistema solar fuera de la red puede proporcionar una fuente confiable de energía en áreas remotas o para aquellos que desean ser independientes de la red eléctrica. Sin embargo, es importante dimensionar correctamente el sistema y elegir los componentes adecuados para garantizar un rendimiento óptimo. El uso de una calculadora de paneles solares fuera de la red puede ayudar a determinar la cantidad adecuada de paneles solares, la capacidad de la batería y el tamaño del inversor para satisfacer las necesidades energéticas específicas de cada individuo. Con la planificación adecuada y la elección de los componentes correctos, un sistema solar fuera de la red puede proporcionar una fuente sostenible y confiable de energía renovable.