Cómo calcular la potencia y el tamaño de un panel solar

Cómo calcular la potencia y el tamaño de un panel solar

Francisco, Manitas

Ficha escrita por:

Francisco, Manitas

62 fichas consejo

¿Deseas tener electricidad en una caseta aislada o para irte de camping? En estos casos la instalación de un panel solar es evidente, sólo hay que calcular la potencia necesaria y el tamaño del panel solar. He aquí las fórmulas de cálculo que debes aplicar.

Características importantes

  • Energía eléctrica producida y consumida
  • Potencia
  • Incidencia del sol
  • Rendimiento
  • Pérdida de rendimiento
Elige tus paneles solares

La cantidad de energía eléctrica se expresa en vatios hora o Wh. Se trata simplemente de multiplicar la potencia en vatios, por el tiempo durante el cual se consume o se carga. Por ejemplo, un radiador de 1000 vatios encendido durante una hora habrá consumido 1000 Wh o 1 kWh. El kWh es la unidad de medida estándar que puede encontrarse en las facturas de tu proveedor de energía.

Para estimar la necesidad de energía de cada uno de tus aparatos, basta con multiplicar la potencia nominal en vatios por el tiempo de uso en horas. Obtendrás en Wh la cantidad de energía mínima a producir para alimentar tus aparatos.

Cabe señalar que la potencia producida por un panel solar es mayor a mediodía que al comienzo de la mañana o a última hora de la tarde, necesitarás seguramente recurrir a una batería para almacenar la electricidad y a un conversor para alimentar tus aparatos.

La producción de energía de un panel fotovoltaico depende tanto de la calidad del equipo, como de su entorno y del circuito que alimente.

La potencia del panel solar

Expresada en kWp o kilovatio-pico, se trata de la potencia eléctrica producida en condiciones ideales. Según la tecnología, un metro cuadrado de panel solar puede producir de 60 a 150 Wp. Una vez conocida la potencia pico podrás calcular la superficie total de paneles solares que necesitarás.

La radiación solar de la zona

Se producen menos de kilovatios hora (kWh) por kw pico (kWp) en Galicia que en Málaga. Esta magnitud, el sol, es interesante porque permite evaluar la producción anual teniendo en cuenta el lugar donde se instala el panel a partir de la potencia pico de los paneles.

Rendimiento de la instalación

Si el panel no está orientado al sur y con un ángulo de 30-35° con respecto a la horizontal, produce menos electricidad de la que es capaz, ya que la superficie soleada es menor. Tener en cuenta este rendimiento permite mejorar la instalación.

La energía total producida E_p representa el número de kilovatios hora (kWh) producido por el panel en un año. Se calcula utilizando la siguiente fórmula:

Ep=r*Ens*PC

Pero lo que te interesa es calcular la potencia pico del panel que deseas comprar para cubrir tus necesidades de electricidad o vender una cierta cantidad de energía a un proveedor de electricidad.

Al transformar la fórmula anterior, se obtiene :

P_C≥(E_p*F_CO)/E_ns

con F_CO=1/r con un coeficiente de corrección para compensar las pérdidas de rendimiento.

Rendimiento de un panel

El rendimiento de un panel depende de sus componentes:

  • 6% para silicio amorfo;
  • 15% para silicio policristalino;
  • 16 a 24% para silicim monocristalino.

Abreviaciones utilizadas

  • kWh : kilovatio hora
  • kWp : kilovatio-pico
  • E_p : energía total producida
  • r : rendimiento
  • Ens : sol
  • P_c : potencia de pico
  • F_co : factor correctivo

Consulta el siguiente mapa. Localiza el lugar donde vayas a instalar los paneles solares, mira de qué color es la zona donde te encuentras y consulta la leyenda. En caso de duda, toma el valor de radiación solar más pequeño para mayor seguridad.

Atlas de Radiación Solar en España. Fuente AEMET(c) Agencia Estatal de Meterología

En la siguiente tabla puedes encontrar por qué factor multiplicar la producción anual del panel para compensar las pérdidas relacionadas con los problemas de orientación.

Oeste

Suroeste

Sur

Sureste

Este

1,075

1,075

1,075

1,075

1,075

33°

1,111

1,042

1

1,042

1,111

45°

1,190

1,087

1,042

1,087

1,190

60°

1,282

1,136

1,099

1,136

1,282

90°

1,818

1,515

1,471

1,515

1,818

Factor de corrección F_CO=1/r

Las pérdidas en la conversión, el almacenamiento en la batería o el paso por los cables, suponen un orden del diez por ciento. Dependen de tu instalación y son difíciles de evaluar con precisión sin conocer la naturaleza de cada instalación. Escoge un margen suficiente si no estás seguro.

Abreviatura
Definición
W
vatio
Wh
Vatio hora
kWh
Kilovatio hora
kWp
Kilovatios pico
P
Potencia
P_p
Potencia pico
E
Energía
E_p
Energía total producida
r
Rendimiento
F_CO
Factor de corrección
E_ns
Irradiación solar
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Ficha escrita por:

Francisco, Manitas, 62 fichas consejo

Francisco, Manitas

Desde pequeño me encanta el mundo del bricolaje y la jardinería. Hasta el punto que me compré una casa en el campo y la remodelé con mis propias manos. Mi mujer se encargó de decorarla a su gusto, y cuando tuvimos un hijo, me dediqué a hacer muebles para él. Mi próximo proyecto es hacerme un taller de bricolaje en casa, aunque por el momento tengo problemas de espacio.¡Espero poder ayudaros a elegir las herramientas que os hagan falta!

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