¿Cómo calcular el número de paneles solares necesarios para mi casa?

Calculo placas solares

Calcular el número de paneles solares que va a necesitar una vivienda, es un factor fundamental a la hora de determinar la rentabilidad de una instalación fotovoltaica. En este artículo, os explicamos los factores que se deben considerar para dimensionar un sistema de autoconsumo adecuadamente.


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¿Qué debo tener en cuenta para calcular cuántas placas solares necesito?

A la hora de calcular el número de paneles solares necesarios para el autoconsumo fotovoltaico, debemos tener en cuenta múltiples factores. Entre ellos, los más determinantes son:

1. Consumo energético

El primer aspecto a analizar es conocer la demanda energética del lugar en el que se va a realizar la instalación fotovoltaica, es decir, la cantidad de kWh que consumimos. Para saber cuánta energía consumes, puedes consultar este dato en tu factura de la luz, donde vendrá indicado el gasto eléctrico del último periodo (uno o dos meses) y el acumulado en un año.

Para que te hagas una idea, te mostramos una tabla orientativa del número de placas solares que necesitará una vivienda en función su nivel de consumo:

Número de paneles necesarios en función del consumo eléctrico
Consumo anual (kWh) Número de placas
Hasta 2.000 2 - 5
2.000 - 5.000 5 - 9
A partir de 5.000 10 o más

Además, es importante conocer el perfil de consumo energético. Para obtener el máximo rendimiento de nuestra instalación, el gasto energético se debe producir cuando las placas solares están en funcionamiento, es decir, durante las horas de sol.

¿Qué es el porcentaje de autoconsumo? El porcentaje de autoconsumo es la cantidad de energía consumida de manera directa por la instalación de paneles solares.

2. Localización geográfica

La ubicación geográfica es otro aspecto fundamental para dimensionar una instalación fotovoltaica adecuadamente. Los lugares con muchas horas de luz solar necesitarán menos paneles para generar la misma cantidad de energía que sitios pocos soleados. Para determinar el número de paneles fotovoltaicos, será necesario calcular las Horas Solar Pico (HSP).

¿Qué son las Horas Solar Pico (HSP)?

Las Horas Solar Pico (HSP) es la unidad que mide la cantidad de energía solar que recibe una superficie durante una hora a 1.000 W/m2. Este dato es posible conocerlo gracias a la herramienta web del PVGIS.

3. Superficie disponible

Un factor limitante a la hora de dimensionar un proyecto fotovoltaico será la superficie que tenemos disponible para instalar las placas solares. Además, será recomendable que el espacio cuente con los siguientes requisitos:

  • Libre de sombras (tanto en la puesta en marcha como durante la vida útil de la instalación).
  • La instalación debe estar orientada hacia el sur (en la medida de lo posible).
  • El sistema debe tener un ángulo de inclinación que optimice su producción.

Las estructuras para placas solares son elementos que ayudan a proporcionar la orientación y la inclinación adecuadas para maximizar la producción del sistema.

4. Potencia pico de una placa solar

Otro aspecto fundamental a la hora de calcular el número de paneles que necesitamos es conocer la potencia pico (Wp) que tienen los paneles solares que vamos a utilizar. La potencia pico de un panel solar es la máxima potencia eléctrica que puede producir un panel bajo condiciones estándares, que son:

  • 20 º C de temperatura
  • 1.000 W/m2 de irradiación solar
  • Masa de aire: 1,5

 

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¿Cómo calcular la cantidad de placas solares que necesito?

Una vez que conocemos los apartados anteriores, podemos estimar el número de paneles fotovoltaicos que necesitamos para nuestra vivienda. Es importante tener en cuenta que el dimensionamiento de una instalación solar debe ser realizado por un profesional cualificado, ya que este depende de múltiples aspectos y cálculos. No obstante, para que te hagas una idea se va a explicar el siguiente ejemplo:

1. Supongamos que vamos a realizar una instalación solar en una vivienda unifamiliar en Córdoba que tiene un consumo eléctrico de 3.800 kWh anuales. Para conocer el consumo medio diario, dividiremos el gasto eléctrico total entre 365 días del año, de este modo, obtenemos que el inmueble presenta un consumo de 10.410,95 Wh/día.

Consumo medio diario = Consumo total / 365 = 3.800 kWh/365= 10.410,95 Wh/día

2. Para proceder, vamos a calcular las Horas Solar Pico (HSP) que va a recibir el sistema fotovoltaico. El proyecto contará con un grado de inclinación de 34º y va a estar orientada hacia el sur. Una vez que accedemos a la plataforma del PVGIS, elegimos el mes más desfavorable (Diciembre) ya que es cuando la instalación recibirá menos radiación solar y con ello, obtenemos un HSP de 4,12.

3. Con estos datos, ya podemos estimar el número de paneles solares que necesitamos. Suponemos que vamos a utilizar módulos que tienen una potencia de 340W. Para calcularlo, utilizamos la siguiente fórmula:

Cálculo placas solares = Consumo diario / (Potencia panel * HSP)

Con ello, obtenemos:

Nº de paneles solares = 10.410,95 / (340 * 4,12) = 7,49 paneles solares.

El número de los paneles solares se redondea al alza, por tanto, concluimos que necesitamos 8 placas solares de 340 W para un consumo de 3.800 kWh anuales en la provincia de Córdoba.

A la hora de estimar el número de paneles solares necesarios, es conveniente tener en cuenta un 8 - 10% de pérdidas de producción.

Dimensionamiento en instalación conectada a red vs. aislada

Asimismo, a la hora de realizar el dimensionamiento es importante diferenciar el tipo de autoconsumo:

▷ Instalaciones aisladas: en el caso de que la vivienda no cuente con conexión a red, será necesario instalar baterías solares para acumular la energía sobrante y poder consumirla cuando nuestras placas solares no están en funcionamiento y ser completamente autosuficientes mediante el sistema fotovoltaico aislado.

▷ Instalaciones conectadas a red: en este caso, encontramos dos posibilidades:

1. Autoconsumo sin excedentes: instalaciones con conexión a red pero que cuentan con un sistema antivertido que impide la inyección de excedentes de nuestro sistema.

2. Autoconsumo con excedentes: sistemas fotovoltaicos que inyectan sus excedentes a la red eléctrica. Dentro de este tipo, diferenciamos: acogidas al mecanismo de compensación simplificada (recomendado en viviendas unifamiliares) para obtener un descuento en su factura de la luz por los excedentes energéticos o no acogidas, en lugar de recibir una compensación por la energía sobrante, los venderán al mercado eléctrico.

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¿Es necesario dimensionar el resto de componentes fotovoltaicos?

Sí, los paneles solares no son los únicos elementos de las instalaciones fotovoltaicas. Por tanto, es importante prestar la máxima atención al resto de componentes:

  Dependiendo de si nuestra instalación cuenta con conexión a red o no, debes elegir un tipo de inversor fotovoltaico u otro. Por otro lado, a la hora de seleccionar su potencia, esta debe ser entre un 10 y un 20% inferior que la de los paneles solares (considerando los límites que establezca el fabricante).

  En el caso de que la instalación solar cuente con baterías solares, es necesario dimensionarse en función del excedente que vaya a tener el sistema. Por ejemplo, si nuestra instalación va a generar una producción media de 11 kWh diarios y estimamos que vamos a consumir durante el día 6 kWh, los acumuladores que elijamos deben poder almacenar 5 kWh.

  Asimismo, en el caso de que la instalación cuente con baterías, es necesario contar con un regulador de carga solar. La elección del modelo (PWM o MPPT) dependerá de las características del sistema (aislado o conectado), así como la elección del voltaje e intensidad.

¿Por qué es importante dimensionar las instalaciones fotovoltaicas adecuadamente?

Realizar un buen dimensionado del sistema de paneles solares, es importante por los siguientes motivos:

  • Instalaciones conectadas a red: obtener el máximo porcentaje posible de autoconsumo y, con ello, maximizar el ahorro en nuestra factura de la luz.
  • Instalaciones aisladas: garantizar que nuestra instalación va a producir la suficiente cantidad de energía para satisfacer nuestro consumo energético.
  • Garantizar que la instalación fotovoltaica funciona correctamente y que todos los componentes fotovoltaicos elegidos son compatible.
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