4️⃣ Cómo calcular el consumo real y el rendimiento global de la instalación (PDF gratis)

Rendimiento Global de la Instalación

El consumo que hemos calculado en el módulo anterior, no es el consumo real sino el teórico. Es decir, el consumo de los receptores después del inversor de corriente de la instalación.

Y esto sucede porque los propios equipos de la instalación fotovoltaica: como el generador fotovoltaico, el regulador, las baterías y el inversor, también consumen energía durante su funcionamiento inherente a las pérdidas entre sus entradas y salidas.

A modo de ejemplo, el rendimiento de un inversor suele rondar por el 95%, esto significa que se pierde un 5% de la energía desde que entra por el inversor hasta que sale. Consecuentemente, deberemos generar mayor cantidad de energía en los paneles solares hasta alcanzar la necesaria que consumen los receptores. Por lo tanto:

Consumo real = Consumo teórico + Pérdidas en la instalación

Como ya hemos mencionado, el consumo de los receptores de la instalación calculado anteriormente, es el llamado consumo teórico, debido a que no se ha tenido en cuenta las pérdidas en el regulador, en el inversor, en las baterías ni en los cables.

En este módulo nos centraremos en encontrar dichas pérdidas asociadas a los componentes de la instalación para de esta forma calcular su rendimiento global, y por extensión el consumo real de toda la instalación.

Métodos de cálculo del consumo real de la instalación fotovoltaica

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Existen diversos métodos para determinar el rendimiento global de una instalación fotovoltaica, en este módulo nos centraremos solo en dos: Cálculo del consumo real por factor de seguridad y por coeficientes de pérdida.

Cálculo del consumo real por factor de seguridad

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Hay algunos proyectistas que directamente al consumo teórico le incrementan, entre un 20% a un 40% de su valor total. Dicho incremento se denomina factor de seguridad y con ese valor se aumenta el consumo para compensar las pérdidas que se tendrán en los equipos incluidos dentro de la instalación solar.

Volviendo al ejemplo de la instalación hipotética del módulo anterior, estimaremos que el consumo teórico de la misma corresponde al 75% del consumo total, por lo que tendremos que incrementarlo un 25% hasta llegar al 100%. Para ello, aplicaremos la siguiente fórmula:

Total energía a suministrar (Real) = Consumo diario / Factor de seguridad

Total energía a suministrar (Real) = Consumo diario / 0,75

Cómo la energía de la instalación hipotética calculada anteriormente corresponde al 500 Wh/día, entonces tendremos que la energía real consumida será:

Total energía a suministrar (Real) = 500/0,75 = 666,67 Wh/día.

Total energía a suministrar (Real) = 666,67 Wh/día

Esta es la forma más rápida de calcular el consumo real de una instalación fotovoltaica. Sin embargo, se suelen utilizar cálculos más precisos para economizar lo más posible el dimensionamiento de los componentes del sistema fotovoltaico.

Cálculo del consumo real por coeficientes de pérdida

Perdidas Fotovoltaicas
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Otra manera de calcular el rendimiento de la instalación es determinando individualmente las pérdidas de cada uno de los componentes de la instalación fotovoltaica e integrarlas todas al rendimiento global mediante la siguiente fórmula:

Los coeficientes representan el rendimiento de los componentes presentes en la instalación. Rendimientos como puede tener el panel solar, el regulador, la batería, etc. Como cada componente desarrolla un proceso de transformación de la energía, durante dicha transformación siempre se pierde algo de energía (por ejemplo, para que el inversor del sistema transforme la corriente continua a corriente alterna se debe consumir un poco de esas energía en el proceso).

Es por ello, que cada componente va a tener un rendimiento que, en los mejores casos, será del 95% (habrá un 5% de energía que se perderá). Y dichas pérdidas se deberán tener en cuenta para que nuestros paneles fotovoltaicos la cubran. Por lo tanto, la energía total que tenemos en nuestros consumos las vamos a tener que incrementar. Dicho incremento, se determina con la fórmula de rendimiento global de la instalación.

Donde:

Kb = Coeficiente de pérdidas por rendimiento de la batería

La batería, al almacenar energía, no toda la energía que ingrese va a ser almacenada en forma de energía electroquímica, sino que una pequeña parte se va a perder.

Ka = Fracción de energía que se pierde por autodescarga

Constante también relacionada con la batería. Cuando dejamos de cargar una batería (por ejemplo, de la un automóvil) durante un tiempo, esa batería poco a poco y día tras día sufrirá de una autodescarga hasta quedarse sin carga por completo. Durante el tiempo en que la batería está sin cargar, un poco de esa energía ya acumulada se perderá.

Este factor también tiene en cuenta el “tiempo frío, es decir, cuando la batería está expuesta a bajas temperaturas, parte de la energía acumulada también se perderá por termodinámica.

Kc = Pérdidas por el rendimiento del inversor

Como ya se mencionó, convertir la corriente continua en corriente alterna consume un poco de energía que debe tenerse en cuenta a la hora de dimensionar la instalación completa.

Kr = Pérdidas en el regulador de carga

Los cambios en los valores de voltaje o corriente pueden generar una pérdida de energía en el regulador independientemente si este está conectado antes de la batería o el inversor.

Kv = Pérdidas en el cableado de la instalación y equipos

El efecto Joule es el responsable de que parte de la electricidad que circula por los cables se pierde en forma de calor. Por lo tanto, debe considerarse el rendimiento de los cables al dimensionar el sistema.

N = Número de días de autonomía para asegurar servicio sin carga

Vale la pena recordar que la radiación solar es totalmente aleatoria. Por lo que habrá días nublados durante los cuales los paneles fotovoltaicos no cargarán nada de energía. Si se tiene en cuenta un número de días de autonomía (un número variable que dependerá del tipo de instalación), se asegurará que la instalación tendrá suficiente energía en la batería para autoabastecernos, a pesar de que los paneles solares no generarán nada de energía esos días.

Pd = Profundidad máxima admisible de descarga

Otro factor relacionado con la batería. Dependiendo del tipo de batería, ya sea de gel o litio, van a tener una profundidad de descarga variable.

¿Cómo seleccionar los coeficientes de pérdida?

Rendimiento Global Instalación
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En este pequeño listado encontrará los valores que suelen adoptar cada uno de los coeficientes que explicamos anteriormente. Sin embargo, no se preocupe porque no tiene por qué recordarlos. Podrá calcular el rendimiento global de su instalación fotovoltaica utilizando nuestra Calculadora Solar Online. Siguiendo unas breves instrucciones podrá determinar su consumo real proyectado.

Kb:         Pérdidas en el proceso de acumulación

  • 0.05:      Baterías nuevas, sin descargas intensas
  • 0.10:      Baterías viejas, descargas intensas, temperaturas bajas                                    

Ka:         Autodescarga de la batería

  • 0.002:     Baterías de baja autodescarga, sin mantenimiento
  • 0.005:     Baterías estacionarias de energía solar
  • 0.012:     Baterías de alta autodescarga

Kc:          Pérdidas por el rendimiento del inversor

Este rendimiento puede encontrarse en las especificaciones técnicas del inversor o en su etiqueta de característica.

  • 0:            Si no hay inversor en la instalación
  • 0,05:      Rendimiento inversor 95%
  • 0,10:      Rendimiento inversor 90%
  • 0,15:      Rendimiento inversor 85%
  • 0,20:      Rendimiento inversor < 85%                                                                   

Kv:         Otras pérdidas no consideradas             

  • 0.15       Si no se tiene en cuenta pérdidas en cableado y equipos
  • 0.05       Si se ha realizado un estudio detallado de pérdidas en equipos                                              

Pd:         Profundidad de descarga máxima admisible

Lo habitual es que la profundidad de descarga sea del 60%.

  • 0.90:      Batería descargada hasta el 90%
  • 0.80:      Batería descargada hasta el 80%
  • 0.70:      Batería descargada hasta el 70%
  • 0.60:      Batería descargada hasta el 60%
  • 0.50:      Batería descargada hasta el 50%
  • 0.40:      Batería descargada hasta el 40%
  • 0.30:      Batería descargada hasta el 30%                                                                            

N:           Número de días de autonomía

Para servicios públicos o muy importantes se eligen 15 días o más de autonomía.

  • 3:            Vivienda fines de semana
  • 5:            Vivienda habitual
  • 15:         Instalaciones especiales con servicio prioritario
  • 20:         Instalaciones especiales de alta fiabilidad                                                                

Kv:         Pérdidas en el controlador de carga

  • 0,10:      Controlador de carga eficiente
  • 0.15:      Controlador de carga antiguo, poco eficiente

Una vez hecho el cálculo se obtendrá el rendimiento global de su instalación proyectada. El próximo paso es averiguar cuanta energía se puede obtener del sol para ser aprovechada por nuestra vivienda, pero ese dato la averiguaremos en el siguiente módulo.

Cálculo del rendimiento global con la Calculadora Solar Online

Puede calcular el rendimiento de su instalación fotovoltaica manualmente o mediante el uso de nuestra Calculadora Solar Online. La misma ocupa la segunda sección de la página y se basa en el proceso de coeficientes de pérdida que hemos explicado aquí. Le mostramos un pequeño tutorial de cómo usarla:










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3️⃣ Cómo calcular el consumo teórico de los electrodomésticos (PDF gratis)

Cálculo de Consumos

El cálculo de la potencia y consumo de los electrodomésticos es sin duda una de las partes que más tiempo suelen tomar a la hora de dimensionar una instalación fotovoltaica, pero al mismo tiempo, es la que debe realizarse de la mejor manera para garantizar que nuestros generadores solares nos proporcionen la energía que necesitamos sin inconvenientes.

Existen diferentes formas de calcular la potencia consumida en una instalación eléctrica, la elección dependerá de los datos disponibles o el nivel de rigurosidad necesario al diseñar el sistema.

Como primer paso debe determinarse el consumo teórico total sumando cada uno de los consumo de energía de los receptores de la instalación. Luego debe estimarse el consumo real al tener en cuenta las pérdidas del sistema. Consecuentemente, el consumo real será la energía que deberá proporcionarnos nuestros paneles fotovoltaicos.

En este módulo nos centraremos en algunas nociones básicas de electricidad para comprender los cálculos que vamos a realizar y en los distintos métodos disponibles para determinar el consumo de los electrodomésticos teórico.

Nociones básicas de electricidad

Como una instalación fotovoltaica es en sí un circuito eléctrico, repasaremos brevemente algunos conceptos básicos de electricidad para poder comprender mejor los cálculos que realizaremos a lo largo de este módulo.

Ley de Ohm

Ley de Ohm
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La intensidad de corriente que atraviesa un circuito es directamente proporcional al voltaje o tensión del mismo e inversamente proporcional a la resistencia que presenta.

Corriente (I) = Voltaje (V) / Resistencia (R)

Es más fácil recordar la relación de la ley de Ohm observando la imagen de arriba (Triángulo de Ohm). Al conocer dos valores cualesquiera de las cantidades de voltaje, corriente o resistencia, podemos usar la ley de Ohms para encontrar el tercer valor faltante.

Voltaje (V)

V (Voltios) = I (Amperios) x R (Ω)

Intensidad de corriente (I)

I (Amperios) = V (Voltios) / R (Ω)

Resistencia (R)

R (Ω) = V (voltios) / I (amperios)

Potencia (W)

P (Watt o vatios) = V (Voltios) x Corriente (Amperios)

Energía (Wh)

Energía (Watt-hora) = potencia (vatios) × Tiempo (Horas)

Capacidad (Ah)

Capacidad (Amperios-hora) = Corriente (Amperios) x Tiempo (Horas)

Cálculo del consumo de los electrodomésticos teórico

Cálculo de consumo electrodoméstico
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Hacer una buena estimación de la potencia y del consumo es esencial para dimensionar correctamente una instalación fotovoltaica y no tener problemas de suministro energético.

Sin embargo, si se tiene pensado emprender una instalación aislada de autoconsumo, es decir, desconectarse completamente de la red eléctrica para comenzar a autoabastecerse de energía con generadores solares, priorizar el máximo ahorro energético en un paso previo igualmente importante.

Para este tipo de proyectos, lo recomendable es comprar todos los electrodomésticos de la mayor eficiencia energética, de ser posible A+++ (o Rango A según los estándares actuales de la clasificación de la unión europea), ya que el consumo será menor en estos casos y todos los componentes que se utilizarán para la instalación serán más baratos.

También es recomendable no emplear calefacción que funcione a base de resistencia eléctrica (como los hornos eléctricos, estufas eléctricas, anafes u hornallas inductivas), ya que suelen requerir mucha energía para funcionar. En su lugar, es más energéticamente eficiente utilizar hornos o estufas que funcionen a gas para cocinar alimentos o calentar el hogar.

Para la calefacción a gas puede utilizarse el gas natural proveniente de la red o producir biogás propio si se sigue la filosofía del autoconsumo. En otro de nuestros artículos, le enseñamos a construir un biodigestor casero.

Formas de determinar el consumo teórico

Cuando hablamos del consumo de un electrodoméstico, nos referimos a la energía que este necesita para funcionar en periodo de tiempo concreto (lo más habitual es que sea en horas al día o a la semana). Por ello, el consumo se expresa en Wh/día (Watts-hora al día).

Por otro lado, carga significa lo mismo que potencia y representa el trabajo que puede realizar el electrodoméstico en cualquier unidad de tiempo.

Para hacer el cálculo del consumo estimado en Wh al día (wh/dia) se tienen cuatro opciones:

Calculo Energía conociendo los Electrodomésticos

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Si se conocen cada uno de los electrodomésticos que se utilizarán en una vivienda aislada de la red, entonces simplemente se sumarán los consumos diarios de cada uno de los ellos (receptores).

Estos consumos generalmente vienen en las etiquetas de los aparatos o puede medirlos directamente utilizando un vatímetro.

Consultar Potencias para consumo electrodomésticos

Sin embargo, en caso de no tener a disposición las etiquetas o un vatímetro, puede alternativamente averiguar el consumo de cada electrodoméstico realizando una pequeña investigación. Buscando por internet, encontrará diversas tablas de potencias de los electrodomésticos más utilizados, la siguiente fue la que se utilizó en Solarpedia para elaborar nuestra calculadora solar online para instalaciones fotovoltaicas aisladas.

Una vez que se tenga la potencia de cada electrodoméstico que formará parte de la vivienda, los consumos de cada uno se pueden calcular multiplicando la potencia de cada receptor por el número de horas que se estima estará conectado a la instalación en un día. Y la suma resultante de todos estos consumos será el consumo teórico total.

Consumo (Watts-Hora) = Potencia (Watts) × Tiempo (Horas)

Lista de consumos de electrodomésticos
Electrodoméstico Potencia (en Watt)
Afeitadora5
Aspiradora1200
Batidora de mano300
Bomba de agua de 1/2 HP380
Bomba de agua de 3/4 HP570
Cafetera de filtro eléctrica900
Caloventilador chico c/termostato1500
Cargador de celular genérico5
Computadora (sólo la CPU)200
Estufa halógena de 3 velas c/termostato1500
Estufa de cuarzo c/termostato1500
Freezer250
Heladera150
Heladera con freezer200
Heladera con freezer – Inverter200
Horno eléctrico de 25 a 30 litros c/termostato1500
Horno eléctrico de 73 litros c/termostato, para empotrar2450
Lavarropas automático de 5 kg con calentamiento de agua2500
Lavarropas automático de 5 kg500
Lavarropas semi-automático de 5 kg200
Lavavajilla para 12 cubiertos1500
Licuadora de mano o de pie600
Lustraspiradora800
Microondas800
Minicomponentes60
Monitor LED de 19″22
Notebook22
Pava eléctrica de 1,7 litros2000
Plancha1500
Planchita de pelo o buclera40
Radiador eléctrico mediano c/termostato1500
Reproductor de DVD15
Secador de cabellos2000
Secarropas a calor950
Secarropas centrífugo380
Termotanque eléctrico c/termostato1500
Tostadora950
Aire acondicionado de 2200 frigorías F/C1350
Anafe vitrocerámica con hornalla de 120 mm de diámetro750
Extractor de aire para cocina o baño – 80 m3/hora12
Lámpara de bajo consumo de 11W11
Lámpara halógena de 40 W40
Lámpara LED de 5 W5
Lámpara LED de 9 W9
Lámpara LED de 11 W11
Televisor color de tubo fluorescente de 21″75
Televisor LCD de 40″180
Televisor LED 24″40
Televisor LED 32″ a 50”90
Tubo fluorescente de 18 W18
Tubo fluorescente de 36 W36
Tubo fluorescente de 58 W58
Ventilador de techo60
Ventilador de pie90
Vitroconvector 54 x 57 cm c/termostato1000
Vitroconvector 86 x 58 cm c/termostato2000
Fuente: Argentina.gob.ar
Ejemplo de cálculo de consumo de electrodomésticos

Vamos a visualizar mejor este procedimiento mediante un ejemplo sencillo del cálculo del consumo estimado de una pequeña instalación.

Ejemplo calculo consumo electrodomésticos
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Si en una instalación hipotética vamos a utilizar 2 bombillas LED de 5 W durante 5 horas al día, 1 ventilador de techo (60 W) durante 4 horas, 1 Notebook (22 W) durante 3 horas y 1 enrutador WiFi (6 W) durante 24 horas. Entonces debemos calcular el consumo de cada uno y el total de la siguiente manera:

  1. Bombilla LED: 2 x 5 W x 5 h = 50 Wh/día
  2. Notebook: 1 x 22 W x 3 h = 66 Wh/día
  3. Ventilador de Techo: 1 x 60 W x 4 h = 240 Wh/día
  4. Enrutador WiFi: 1 x 6 W x 24 h = 144 Wh/día

Total = 500 Wh/día

Puede calcular el consumo de energía manualmente como le hemos mostrado más arriba o usar nuestra Calculadora Solar Online.

Nota: Muchas instalaciones utilizan lámparas que funcionan a corriente continua conectadas directamente a la salida del regulador de carga, por lo que no habría que tenerlas en cuenta a la hora de dimensionar el inversor.

Tiempo de consumo de los electrodomésticos
Tiempo de uso consumo electrodomésticos
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De vez en cuando, hay algunos receptores que no consumen energía todos los días, como por ejemplo una aspiradora.

Imagine que utilizamos una aspiradora de 1200 W, durante 2 horas solo un día a la semana. Podemos calcular el consumo de dos formas diferentes:

Consumo Aspiradora = 1200 W x 2 h x 1/7 = 342,86 Wh/día

Colocamos el 1/7 para indicar que se consume energía un día de la semana. Pero también se puede expresar de otra forma:

Consumo Aspiradora = 1200 W x 2 h x 1 = 2400 Wh/semana

A veces estos pequeños electrodomésticos lo que se hace es poner una estimación para todos del 1.000wh/dia, pero lógicamente si los conocemos es mejor poner el consumo exacto.

Para dar más ejemplos, ahora supondremos que la Notebook y el ventilador de techo se utilizarán solo durante 5 y 3 días a la semana. En este caso, para determinar el consumo diario semanal de los mismo, modificamos ligeramente el cálculo que realizamos previamente.

  1. Notebook: 1 x 22 W x 3 h x 5/7 = 47,14 Wh/día
  2. Ventilador de Techo: 1 x 60 W x 4 h x 3/7 = 101,14 Wh/día

Y si suponemos que las bombillas LED y el enrutador wifi se utilizan todos los días de la semana (7/7), el consumo total diario nos quedaría:

Consumo total diario = 50 Wh/día + 47,14 Wh/día + 101,14 Wh/día + 144 Wh/día

Consumo total diario = 347,28 Wh/día

Consumo total semanal = 347,28 Wh/día x 7

Consumo total semanal = 2396,00 Wh/día

Calculo Energía Conociendo las Etiquetas de Eficiencia Energética

Etiqueta eficiencia energética
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Esta es una variante del primer método, ya que se debe de conocer cada electrodoméstico de la instalación.

Si se dispone de las etiquetas de eficiencia energética de todos los aparatos, simplemente hay que pasar el consumo estimado de cada uno de anual a diario (dividiendo entre 365) y sumarlos todos.

Este suele ser el caso cuando todos los electrodomésticos de la instalación son nuevos.

Cálculo Energía con el Recibo de la Luz

Otra forma de calcular consumos diarios consultando los últimos recibos de la luz y estimar el consumo medio diario a lo largo del último año. Estos son algunos ejemplos de algunos recibos en algunos países:

Ejemplo Iberdrola (España)
Ejemplo Edenor (Argentina)
Factura Edenor consumo electrodomésticos
Ejemplo CFE (México)

Según Datos de Consumo

Datos de consumo medio de electricidad por año en vivienda
N° de personas por viviendaConsumo medio anual de electricidad (KWh)
11800
22700
33500
44150
54900
Consumo anual estándar3500 kWh
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Por último, si no se conocen los electrodomésticos de la instalación ni los últimos recibos, por ejemplo, en viviendas nuevas, se puede hacer una estimación según datos medios de consumos en viviendas, en función del número de personas que la habitarán:

Fíjate que el consumo anual estándar es 3.500 Kwh/año, para convertirlo a wh/dia sería:

3.500 Kwh/año x 1 año/365 x 1.000w/1Kw = 9.589wh/dia

Una vez que se tenga el consumo total de energía diario teórico debemos guardar este dato para cálculos posteriores que realizaremos en los próximos módulos de este curso.

Cálculo de previsión de potencia y tensión del sistema

Una vez realizado el cálculo del consumo total de los electrodomésticos de la vivienda, debemos empezar a pensar en nuestra instalación fotovoltaica. Para ello, debemos determinar hacer una previsión de potencia instalada y a la tensión (e voltaje) a la que trabajará los paneles solares y el resto de componentes del sistema fotovoltaico.

Previsión de potencia instalada

El cálculo de previsión de potencia es necesario para determinar si la instalación necesitará el asesoramiento de un ingeniero ante la posibilidad de trabajar con alto voltajes, o solo una memoria técnica de diseño de un técnico electricista.

Según el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT), todas las instalaciones generadoras de energía, como las hidráulicas, eólicas y, por supuesto, las fotovoltaicas, mayores de 10000W (10 kW) necesitan proyecto. Las que requieren menor potencia prevista simplemente requieren de la ya mencionada memoria técnica de diseño.

Existen diversas formas de calcular prevista de una instalación. En este artículo utilizaremos el método de previsión de potencia en base a los receptores, e incluso agregamos esta función en la calculadora solar online para hacerse automáticamente.

En resumidas cuentas, para calcular la potencia prevista se debe sumar la potencia de cada uno de los receptores de la instalación (consumo de los electrodomésticos) en Watts (W) y multiplicar esta suma por un factor de simultaneidad, ya que estos no estarán conectados todos a la vez.

Por lo general, se utiliza un valor de 0,7 o 0,8 como factor de simultaneidad.

Nuevamente, si no tienes los medios para averiguar las potencias reales de cada uno de los electrodomésticos, puedes utilizar la tabla de potencia de este mismo artículo.

Volvemos al ejemplo de instalación que expusimos anteriormente y sumaremos cada una de sus potencias.

Potencia prevista en continua = P. Bombilla LED x Cantidad

Potencia prevista en continua = 5W x 2

Potencia prevista en continua = 10W

Potencia prevista en alterna = P. Notebook x Cantidad + P. Ventilador de Techo x Cantidad + P. Enrutador Wifi x Cantidad

Potencia prevista en alterna = 22W x 1 + 60W x 1 + 6W x 1

Potencia prevista en alterna = 88W

Potencia prevista total = 98W

Este dato obtenido también se puede utilizar para poner un PIA y un Diferencial de protección de la instalación, o para otros cálculos, como veremos a continuación.

Como se pudo observar la potencia prevista total es de 98W, si la instalación fotovoltaica tuviese solo estos componentes y como este menor a los 10 kW (10000W), entonces no requiere proyecto de un ingeniero. Ahora solo nos falta determinar, la tensión del sistema fotovoltaico.

Elección de la tensión del sistema

Para seleccionar correctamente la tensión de la instalación fotovoltaica se debe tener en cuenta la potencia demandada por la vivienda que calculamos anteriormente. La tensión del sistema es un factor importante porque con esta no solo trabajarán los paneles solares, sino también las baterías y demás componentes de la instalación junto con los aparatos que funcionarán a corriente continua.

En función de la potencia prevista calculada, se recomiendan las siguientes tensiones de sistema:

Potencia demandada por la instalación (W)Tensión de trabajo del sistema fotovoltaicos (V)
Menos de 1500 W12 V
Entre 1500 y 5000 W24/48 V
Más de 5000 W120/300 V

En este caso, como nuestra potencia prevista (98W) es menor a 1500W, entonces no conviene trabajar a 12 V.

Tengan en cuenta que las cargas que funcionen a corriente continua (como la bombilla LED) tendrán una tensión de trabajo de 12V y no la misma después del inversor (130 o 220V). Esto es importante recordarlo para evitar trabajar con altas caídas de tensión en los cables u otros aparatos en corriente continúa.

Calculadora Solar Online

Si la información que posee sobre sus electrodomésticos es escasa, entonces puede ayudarse con nuestra Calculadora Solar Online. La primera sección de la misma está dedicada al cálculo del consumo teórico de los dispositivos domésticos. Aquí le mostramos un pequeño tutorial de cómo utilizarla:


Calculadora solar consumo electrodomésticos 1

Calculadora solar consumo electrodomésticos 2


Ejemplo calculadora solar consumo electrodomésticos 4



Ejemplo calculadora solar consumo electrodomésticos 7

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2️⃣ Instalación fotovoltaica: Componentes y funcionamiento de cada uno (PDF gratis)

Componentes de una Instalación Fotovoltaica

Una instalación fotovoltaica aislada es un sistema que nos autoabastece de energía a través de la irradiación solar en una determinada la zona geográfica donde está ubicada la instalación. A partir de la irradiación solar, los módulos fotovoltaicos producen corriente eléctrica destinada a almacenarse en unas baterías para posterior uso. Al final, con esa corriente almacenada nos autoabastecemos de electricidad en nuestros hogares.

Sin embargo, además de los paneles solares y las baterías, una instalación fotovoltaica cuenta con otros componentes igualmente importantes para garantizar su funcionamiento y así aprovechar la energía recolectada por el sol.

Partes de una instalación fotovoltaica

En la siguiente imagen observará los principales componentes de una instalación fotovoltaica aislada, entre los cuales se encuentran:

Esquema Instalación Fotovoltaica
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El panel solar o los paneles solares captan la energía del sol y la convierten en electricidad en forma de intensidad de corriente continua. Esta se dirige por los cables hasta la batería o las baterías para almacenarse allí, pero antes pasando por el controlador de carga para protegerla de sobretensiones o sobrecargas. Posteriormente, para utilizarse la electricidad almacenada, esta abandona la batería y pasa por un inversor que convierte la corriente continua en corriente alterna. Esta última es la requerida para el funcionamiento de la mayoría de los consumos de un hogar (como los electrodomésticos).

Estos son los principales componentes que toda instalación fotovoltaica debe tener. A continuación, entraremos en mayor profundidad en cada uno de ellos.

Paneles solares

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También llamados placas solares o paneles fotovoltaicos son los componentes de la instalación fotovoltaica en dónde inciden la irradiación solar y la convierten en energía eléctrica para posteriormente proporcionar la tensión o intensidad de corriente encargada de mantener la carga constante de la batería.

Los paneles solares están construidos con células fotovoltaicas que convierten la luz solar en electricidad. Estas células estas hechas de materiales semiconductores, compuestos mayormente por silicio, que utilizan el efecto fotoeléctrico para convertir la energía solar (compuesta por fotones) en energía eléctrica (compuesta por electrones).

Los fotones son unas partículas sin masa presentes en la luz que llevan consigo una cantidad de energía determinada, y cuando dichos fotones alcanzan a la placa solar, excitan al material semiconductor de las células fotovoltaicas haciendo que los electrones presente dentro de ellos se muevan, eso es lo que produce una corriente eléctrica dentro del sistema.

Estructura de un panel fotovoltaico

En su composición, el panel solar consiste en una red de células fotovoltaicas en un circuito conectado en serie. Los paneles, por lo general, están compuestos por grupos de 36 o 72 células, para producir los voltajes de 12 y 24V respectivamente.

Partes de una Celda Solar

Cada célula a su vez está compuesta por una serie de láminas apiladas pensadas para garantizar su funcionamiento. Separados por una zona de carga espacial, se encuentran los semiconductores de carga positiva y carga negativa (ambos compuestos por silicio y pequeñas cantidades de otros metales raros), los semiconductores se los apila con láminas de contacto que actúan como medio receptor de electrones excitados, y por último unas grillas metálicas a ambos lados se encargan de redirigir esos electrones al cableado del sistema.

Partes de un Panel Solar

Cuando todas las células fotovoltaicas se conectan en serie correctamente dentro del panel, se empiezan a comportar como una única célula más grande. Dicha célula solar se la recubre con un encapsulante a ambos lados, un vidrio frontal y un marco del lado dónde se recibirá la irradiación solar y un recubrimiento trasero más la caja de conexiones del lado del panel oculto al sol. Los paneles solares poseen más componentes adicionales para garantizar un mejor funcionamiento o por cuestiones de seguridad, se indagará más en ellos en futuros módulos.

Tipos de paneles fotovoltaicos

El material más utilizado para construir las células fotovoltaicas es el silicio. Si bien se utilizan otros materiales para fabricarlos, el rendimiento de los mismos depende más de su estructura interna que por su composición y se clasifican en tipos: Monocristalino, Policristalino o Amorfo.

Tipos de Paneles Solares
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Los paneles solares solo pueden convertir una cantidad específica de energía solar en electricidad, ya que no son 100% eficientes y no pueden atrapar toda la energía de la luz solar. La mayoría de los paneles solares tienen menos del 20% de eficiencia, lo que significa que solo pueden atrapar alrededor del 20% de la energía solar.

Celdas de silicio monocristalino

Panel Monocristalino

Las celdas de silicio monocristalino son las más eficientes, pero también son las más costosas. Se identifican por tener un color azul homogéneo y de forma octogonal. La alta eficiencia de las células solares monocristalinas se debe a que están cortadas de una sola fuente de silicio. Como las células solares monocristalinas están hechas de un solo cristal de silicio, los electrones pueden fluir más fácilmente a través de la célula, lo que hace que la eficiencia sea mayor que la de otros tipos de paneles solares. La eficiencia puede variar de 20 a 25%.

Celdas de silicio policristalino

Panel Policristalino

Las celdas de silicio policristalino son menos eficientes, pero también menos costosas. Se identifican por su color azul poco uniforme, dicho aspecto se debe a que se combinan a partir de múltiples fuentes de silicio. Los múltiples cristales de silicio en cada celda solar dificultan el flujo de electrones, lo que hace que la tasa de eficiencia de los paneles policristalinos sea más baja que la de los paneles monocristalinos. Las clasificaciones de eficiencia de los paneles policristalinos oscilarán normalmente entre el 14 y el 17 %.

Los paneles solares policristalinos son más baratos de producir que los paneles monocristalinos, y es por ello que la mayoría de las instalaciones residenciales utilizan este tipo de paneles solares.

Celdas de silicio amorfo

Panel Amorfo

Las celdas de silicio amorfo son las más baratas y las de menor rendimiento. Se utilizan para aplicaciones pequeñas, por ejemplo, cargadores portátiles. Estos paneles solares también se los llama “de película delgada” y se fabrican depositando una fina capa de una sustancia fotovoltaica sobre una superficie sólida, como el vidrio. Ejemplos de estas sustancias fotovoltaicas incluyen silicio amorfo (a-Si), telururo de cadmio (CdTe), seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS), células solares sensibilizadas por colorante (DSC).

La principal ventaja de las células solares amorfas es que pueden generar electricidad en condiciones de poca luz. Sin embargo, su principal problema es la baja eficiencia de conversión fotoeléctrica, que es solo del 8 al 12%.

Regulador de carga

Reguladores de Carga
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También llamado controlador de carga, este componente de la instalación fotovoltaica es el encargado de verificar el estado de carga de la batería (si la batería ya está cargada, el regulador cuidará de que esta no se sobrecargue), adaptando diferente ritmo para la carga. En algunos casos, este regulador también se encargar de que la batería no se descargue más de lo programado. Estas funciones son importantes para evitar que la batería (el componente más costoso de la instalación) se dañe irreversiblemente.

A medida que aumenta el voltaje de entrada del panel solar, el controlador de carga regula la carga de las baterías evitando cualquier sobrecarga y desconecta la carga cuando la batería está descargada. Su correcto funcionamiento influye en gran medida en la vida útil de a batería.

Tipos de Reguladores de carga solar

Regulador de Carga PWM vs MPPT
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Actualmente, existen dos tipos de controladores de carga comúnmente utilizados en los sistemas de energía fotovoltaica, los de modulación de ancho de pulso (PWM) o de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT).

Controlador de carga solar PWM

PWM o Pulse Wave Modulation, que en español significa Modulación de ancho de pulso, representa el método que utiliza el regulador para controlar la carga. Su función es reducir el voltaje de la matriz solar hasta casi el de la batería para garantizar que esta última se cargue correctamente. En otras palabras, fijan el voltaje del panel solar al voltaje de la batería arrastrando el voltaje a máxima potencia del panel solar hasta el voltaje del sistema de baterías sin cambios en la corriente.

Además, utiliza un interruptor electrónico (MOSFET) para conectar y desconectar el panel solar con la batería. Al cambiar el MOSFET a alta frecuencia con varios anchos de pulso, se puede mantener un voltaje constante. El controlador PWM se autoajusta variando los anchos (longitudes) y la frecuencia de los pulsos enviados a la batería.

Cuando el ancho es del 100%, el MOSFET está completamente ENCENDIDO, lo que permite que el panel solar cargue la batería de forma masiva. Cuando el ancho está en 0%, el transistor está APAGADO y abre el circuito del panel solar, lo que evita que fluya corriente a la batería cuando la batería está completamente cargada.

Controlador de carga solar MPPT

El controlador de carga MPPT extrae la potencia máxima del módulo fotovoltaico al obligarlo a operar a un voltaje cercano al punto de máxima potencia (MPP). Estos son diseñados para ajustar su voltaje de entrada para utilizar la máxima potencia de salida del panel solar y luego transformar esta potencia para suministrar el requisito de voltaje variable. El voltaje de entrada se varía mediante el uso de un convertidor CC/CC.

Los controladores MPPT hacen esto a través de un algoritmo adaptativo que sigue el punto de máxima potencia del panel/matriz solar y luego ajusta el voltaje de entrada para mantener la cantidad de energía más eficiente para el sistema.

La ventaja de rendimiento de un controlador MPPT es sustancial (del 10 al 40%) cuando la temperatura de la celda solar es baja (menos de 45 °C). Son más eficientes que el controlador PWM, llegando a ser la eficiencia de un controlador MPPT típico de alrededor del 94-99%.

Para aprovechar al máximo el potencial del controlador MPPT, el voltaje del conjunto debe ser sustancialmente más alto que el voltaje de la batería. El controlador MPPT es la mejor solución para sistemas de mayor potencia.

Batería

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La Batería es el componente de la instalación fotovoltaica encargado de almacenar la energía eléctrica generada por los paneles, transformándola temporalmente en energía electroquímica para posteriormente entregarla a los consumos eléctricos del sistema. Se utiliza para almacenar la energía durante el día y así aprovecharse durante la noche o en aquellos días en los que la irradiación solar sea escasa o no produzcan los paneles fotovoltaicos apenas electricidad. Es una parte esencial de una instalación fotovoltaica fuera de la red y proporciona una fuente constante de energía estable y confiable que permite alimentar dispositivos cuando se pone el sol.

Tipos de baterías

Tipos de Baterías
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El costo de la batería constituye una gran parte del costo total de la instalación fotovoltaica, y a la hora de seleccionarla se deben tener en cuenta varios criterios de clasificación. Las baterías se clasifican según su aplicación y construcción o según su composición química.

Tipos de baterías según su aplicación

Batería de automóvil o ciclo profundo

Batería automotriz: Este tipo de batería está diseñada para proporcionar una gran cantidad de corriente durante un corto período de tiempo. Esta oleada de corriente es necesaria para hacer girar el motor de un vehículo durante el arranque. Por lo tanto, se emplean muchas placas delgadas para lograr un área de superficie máxima y, como resultado, una corriente de arranque más alta en las baterías de arranque.

Batería de ciclo profundo: Una batería de ciclo profundo está diseñada para proporcionar una cantidad constante de corriente durante un largo período de tiempo. Este tipo de batería también está diseñada para descargarse profundamente una y otra vez. Para lograr esto, una batería de ciclo profundo utiliza placas más gruesas. Esto conducirá a superficies más bajas y, en consecuencia, menos potencia instantánea, a diferencia de las baterías de arranque. Este tipo de baterías son las más recomendadas para proyectos de instalaciones fotovoltaicas.

Tipos de baterías según su composición química

Dos de los tipos de baterías más comunes, en cuanto a su composición química, son las de iones de litio y de plomo-ácido. Aparte de estos, las baterías de NiCd (Níquel-Cadmo) también se utilizan para aplicaciones con energías renovables, pero aquí no se tendrán en cuenta por su alto porcentaje de autodescarga (ver más adelante en el módulo dedicado la selección de la batería).

En líneas generales, y como sus nombres lo indican, las baterías de plomo-ácido se fabrican con plomo, mientras que las baterías de litio se fabrican con el metal litio. Tanto las baterías de litio como las de plomo-ácido pueden almacenar energía de manera efectiva, pero cada una tiene sus ventajas y desventajas características.

Batería de plomo-ácido
Batería de ácido-plomo

La batería de plomo-ácido es una tecnología comprobada que cuesta menos, pero requiere un mantenimiento regular y su duración no suele ser muy extensa. De esta tecnología se subdividen a su vez, las baterías de plomo-ácido inundado (FLA) o las de ácido de plomo sellado (SLA). Las baterías FLA se sumergen en agua para funcionar y deben revisarse regularmente y rellenarse cada 1-3 meses para que sigan funcionando correctamente. También debe instalarse en un lugar ventilado para permitir que escapen los gases de la batería.

Las baterías SLA vienen en dos tipos, AGM (Absorbent Glass Mat) y Gel, que tienen muchas propiedades similares. Requieren poco o ningún mantenimiento y son a prueba de derrames. La diferencia clave entre las baterías AGM y las de gel es que las baterías de gel tienden a tener tasas de carga y rendimiento más bajos. Las baterías de gel generalmente no pueden manejar tanta corriente de carga, lo que significa que tardan más en recargarse y generan menos energía.

Batería de litio
Batería de ion litio

El litio es una tecnología de batería con una vida útil más larga y una mayor eficiencia, pero más costosa por el aumento del rendimiento. Las baterías de litio que se emplean en las instalaciones fotovoltaicas son de fosfato de hierro y litio (LiFePO4) que tienen una gran estabilidad térmica, altas clasificaciones de corriente y un largo ciclo de vida. Esta nueva tecnología dura más y se puede someter a ciclos más profundos. Tampoco requieren mantenimiento ni ventilación, a diferencia de las baterías de plomo-ácido. El principal inconveniente de las baterías de litio es su precio más alto en comparación con las baterías de plomo-ácido en este momento.

Inversor

Inversores de Corriente
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El inversor es un dispositivo que convierte la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA) igual a la red eléctrica para alimentar los electrodomésticos: 110V – 60Hz en América o 230V – 50Hz en Europa. Por norma general, el inversor se conecta siempre a la salida de la batería y NO al regulador de carga.

Tipos de inversor

Lo mejor es que sea lo más baja posible para que el inversor tenga un buen rendimiento. En función de la onda de salida generada tenemos 3 tipos de inversores:

  1. Inversores de onda cuadrada
  2. Inversores de onda sinusoidal modificada
  3. Inversores de onda sinusoidal pura
Formas de Onda Inversores

El inversor de onda cuadrada es más barato de todos, pero no es adecuado para todos los electrodomésticos. La salida de onda cuadrada no es adecuada para refrigeradores, hornos de microondas, equipos electrónicos sensibles, impresoras láser y la mayoría de los tipos de motores. Se basan en una rectificación muy simple de la onda de corriente continua de entrada, con muy poca modulación o filtrado. La onda resultante tiene un gran contenido en armónicos no deseados. La distorsión armónica total (THD) es bastante elevada, en torno al 40%, y su rendimiento es bajo, en torno al 50-60%.

Normalmente, los inversores de onda sinusoidal modificada presentan una THD del 20% y sus rendimientos son mayores del 90%. Se pueden utilizar para alimentar a muchos electrodomésticos, pero no son recomendados para aplicaciones inductivas como motores o bombas de agua. En general, funcionan con menor eficiencia que los inversores de onda sinusoidal pura.

Por último, los inversores de onda sinusoidal pura tienen un cuidadoso filtrado de la señal generada. En general son la mejor opción para la alimentación de cargas en corriente alterna. La onda sinusoidal es la mejor forma de onda eléctrica para alimentar equipos electrónicos que sean más sofisticados, por ejemplo: impresoras láser, televisores de pantalla de plasma, etc. Lo recomendable, es utilizar este tipo de inversores en cualquier instalación fotovoltaica aislada.

Consumos eléctricos

Consumos de la Instalación Fotovoltaica
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Por último, los consumos, las cargas o consumidores de energía son cualquier componente del circuito de la instalación fotovoltaica que ofrecen una mayor o menor resistencia al paso de la corriente, por lo que al conectarse a una fuente de fuerza electromotriz se considera como una “carga” o consumidor de energía eléctrica.

Tipos de consumos eléctricos

Los consumos pueden venir en dos tipos, los que consumen corriente continua o los que consumen corriente alterna. Los primeros se caracterizan por NO necesitar de un inversor para poder ser abastecidos de energía. Ejemplos: Bombillas LED, linternas, celulares, cámaras digitales, calculadoras, laptops, etc.

Los últimos, en cambio, requieren de un inversor y funcionan generalmente a 110 V y 60 Hz en el continente americano o 230 V y 50 Hz en el continente europeo. Ejemplos: lavarropas, refrigeradores, impresoras, ventiladores, Aires acondicionados, microondas, televisores, etc. En los próximos módulos dimensionaremos casa componente de la instalación paso a paso realizando los cálculos correspondientes, partiendo como base con qué consumos se quiere abastecer la instalación, tanto en corriente alterna como continua.

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1️⃣ Calculadora Solar Online: Dimensiona tu Instalación Fotovoltaica

Calculadora Solar Online

¡Bienvenido a la calculadora solar para instalaciones fotovoltaicas aisladas! Con esta memoria de cálculo online podrás dimensionar cada uno de los componentes de su sistema fotovoltaico, incluyendo el número de paneles solares necesarios, el regulador de carga, el inversor de corriente, el número de baterías y hasta la sección de los cables que conectan cada dispositivo.

Calculadora de consumos de la instalación solar

Consumos eléctricos

Como primer paso, haga un listado de todos los consumos de su hogar para determinar cuanta energía eléctrica deberán producir sus paneles solares.


Calculadora del Rendimiento Global de la instalación solar

Rendimiento de la instalación

Para obtener un cálculo riguroso del rendimiento global deberá determinar las pérdidas energéticas asociadas a cada componente de la instalación. En base a sus preferencias y la calidad de los instrumentos que utilizará complete el siguiente formulario:

Si necesita apoyo teórico para esta sección, visite: ¿Cómo determinar el consumo real y rendimiento global de una instalación solar?

Calculadora de Horas Solar Pico (HSP)

Hora Solar Pico

Para calcular las Horas Solares Pico (HSP) que puede aprovechar en su zona geográfica específica, puede ayudarse de varias tablas y planisferios online que recopilan esta información y que le facilitarán el trabajo. Para esta calculadora utilizaremos el Sistema de Información Fotovoltaica de la Unión Europea.


Calculadora de número de paneles solares

Número de paneles solares

En este paso podrá determinar el número de módulos fotovoltaicos que necesitará para su instalación. Seleccione un modelo de panel solar para poder calcular cuántos utilizará. Puede utilizar la etiqueta de especificaciones de alguna de estas marcas. Cuando ya tenga toda la información, rellene el siguiente formulario:


Calculadora de distancia entre paneles solares

Distancia entre paneles

En base a su latitud y la altura los obstáculo circundantes (o los mismos paneles) a su instalación podrá calcular aquí la distancia mínima para que la sombra que proyecten los mismos no afecte negativamente a sus módulos fotovoltaicos.

Si necesita apoyo teórico para esta sección, visite: ¿Cómo determinar la distancia mínima entre paneles solares u otros obstáculos?

Calculadora del regulador de carga

Regulador de carga

Para dimensionar el regulador de carga necesitará conocer la intensidad de corriente del campo fotovoltaico calculado en la 4° sección y la tensión del sistema sugerida en función de la potencia demandada.


Calculadora del número de baterías

Número de Baterías

Al igual que como se calcularon los paneles solares, ahora debe elegir un modelo de batería para determinar cuántas de estas necesitará para su instalación fotovoltaica. Puede consultar algunas marcas disponibles en este enlace.


Calculadora del inversor de la instalación solar

Inversor de corriente

Para dimensionar el inversor de corriente deberá escoger cuales electrodomésticos funcionarán a corriente continua (CC) o alterna (CA) y el porcentaje de simultaneidad durante funcionamiento conjunto. Con la potencia mínima requerida en el inversor (más la tensión del sistema), tendrá todo lo necesario para seleccionar su tipo de inversor.


Calculadora de la sección de los cables fotovoltaicos

Sección de los cables

Como paso final, deberá calcular la sección de cable requerida para conectar cada componente de la instalación solar. Para este trabajo solo deberá rellenar el formulario con datos ya calculados anteriormente, este le devolverá secciones normalizadas en mm2 que podrá conseguir fácilmente.



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Cómo hacer un panel solar casero fácil de 60W y 18V paso a paso (Instrucciones + PDF gratis)

En este instructivo aprenderá a cómo hacer un panel solar casero para abastecerse de energía si vive en una zona remota desconectada de la red eléctrica. La celda fotovoltaica en cuestión se construirá para proveer una potencia de 60 vatios (W) a 18 voltios (V).


Es habitual que cuando uno desea aventurarse en el mundo del autoconsumo energético se vea obstaculizado por los altos costos de las placas fotovoltaicas y sus componentes afines. Es por ello, que la idea de construir un panel solar propio se presenta como una alternativa atractiva para dar el puntapié inicial a hacia las energías renovables sin gastar mucho dinero.

Para este proyecto solo se utilizarán herramientas comunes y materiales económicos y fáciles de adquirir para construir un panel solar que competirá con los paneles comerciales en cuanto a la producción de energía, pero los supera por completo en precio.

Materiales y herramientas para el panel solar casero

Para fabricar un panel solar casero competente que sea capaz de abastecer de energía a zonas sin luz eléctrica, se necesitarán materiales con un mínimo de calidad para durar mucho tiempo y herramientas que aseguren un buen trabajo. Esto es lo que necesitará:

Materiales

  • 36 células solares monocristalinas de 3×6” (76 x 156 mm)
  • Tabla de madera contrachapada de 1 cm de espesor (120 x 60 cm)
  • Piezas de madera de 2×2 cm (de al menos de 4,2 metros de largo)
  • Aislamiento de fibra de vidrio
  • Tablero perforado de masonita (2 tablas de 56×56 cm)
  • Panel de plexiglás (120 x 60 cm)
  • Uno o dos diodos de bloqueo Schottky
  • Enchufe Silver Electronics macho
  • Varios metros de cables para las conexiones de panel
  • Pintura en aerosol o de cualquier tipo para pintar el panel
  • Controlador de carga y batería
  • Masilla de silicona
  • Cinta adhesiva de aluminio (Opcional)

Herramientas

Si necesitas algunas de estas herramientas, haz clic en sus nombres para explorar sus mejores ofertas (o de productos similares) en Amazon:

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Martillo y clavosPegamento para madera
Sierra ingletadoraTaladro con set de brocas
Equipo de soldaduraAlambre de soldadura con
núcleo de colofonia
Destornillador y tornillosMultímetro

1° Paso: Comprar algunas células solares

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Cómo primer paso necesitará comprar un par de células solares monocristalinas de 3×6 pulgadas (76 x 156 mm). Se necesitará un total de 36 de este tipo de células solares conectadas en serie para hacer un panel. Cada celda producirá alrededor de medio voltio (0,5 V). Las 36 células en serie darán como resultado unos 18 voltios, lo cual para un panel artesanal está bastante bien para cargar baterías de 12 voltios (Por lo general para paneles artesanales se necesita un voltaje un poco más alto para cargar efectivamente baterías de menor voltaje). De todas maneras, al final del instructivo se utilizará un controlador de carga.

Las celdas solares utilizadas son tan delgadas como el papel y tan quebradizas como el vidrio. Es por ello que cuando se compran por internet, los vendedores suelen sumergirlas en cera en pilas de 18 para estabilizarlas y facilitar su envío sin dañarse. Sin embargo, sepa que la cera es bastante complicada de quitar. Si puede, encuentre celdas a la venta que no estén sumergidas en cera. Sin embargo, tenga en cuenta que pueden sufrir algunos daños durante el envío. 

Otro detalle importante a tener en cuenta es que estas células posean pestañas de metal. Es recomendable solicitar celdas con pestañas en ellas, ya que tendrá que soldar mucho para construir su panel solar. Si compra celdas sin pestañas, al menos tendrá que duplicar la cantidad de soldadura que tiene que hacer. Así que no dude en pagar extra por las celdas con pestañas.

Si esta es la primera vez trabaja con circuitos electrónicos, le recomendamos que compre suficientes celdas para hacer 2 paneles, porque existe la posibilidad que se rompa o arruine al menos alguno de ellos durante la construcción.

2° Paso: Construir la caja

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En líneas generales, un panel solar es una caja que contiene una matriz de células solares interconectadas. Así que comience construyendo una caja poco profunda. Debo hacer énfasis en que la caja a fabricar debe ser poco profunda para que los lados no sombreen las celdas solares cuando el sol entra en ángulo desde los lados. La estructura fue hecha con madera contrachapada de 1 cm de espesor con piezas de madera de 2 x 2 cm alrededor de los bordes. Las piezas deben pegarse y atornillarse en su lugar como se muestra en la imagen. Recuerde que este panel tendrá 36 celdas solares de 3 X 6 pulgadas (76 x 156 mm). 

Puede ser que opte por hacer 2 subpaneles de 18 celdas cada uno para que todo sea más fácil de ensamblar después. Las piezas laterales son de 2 por 2 centímetros e irán alrededor de los bordes del panel de madera contrachapada, junto con otra pieza que atravesará el centro para dividir el panel en dos subpaneles. 

Nota: Esta es la forma en la que se eligió hacerse. No hay nada de obligatorio en seguir estas dimensiones, ni siquiera en el diseño general. Si lo desea puede elegir otras dimensiones.

3° Paso: Terminar la Caja

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Observe el primer plano de una de las mitades del panel principal. En ese pequeño pozo albergará un subpanel de 18 celdas. Ahora observe los pequeños agujeros perforados en los bordes del pozo, esta será la parte inferior del panel. Estos orificios serán de ventilación para mantener la presión del aire dentro del panel igualada con la del exterior y para permitir que escape la humedad. Estos agujeros deben estar en la parte inferior del panel o la lluvia y el rocío pueden entra por ellos. También debe haber orificios de ventilación en el divisor central entre los dos subpaneles.

Nota: Se recomienda que los orificios de ventilación tengan un tamaño de al menos 6 mm de diámetro. Para mantener el polvo y los bichos fuera del panel, coloque un poco de aislamiento de fibra de vidrio en los orificios de la sección inferior del panel. No se necesita aislamiento en los orificios del divisor central.

A continuación, cortar dos piezas de tablero perforado de masonita para que encajen dentro de los pozos. Estas piezas de tablero perforado harán de soporte por sobre los que se construirá cada subpanel. Sin embargo, no es obligatorio usar un tablero perforado para esto. Casi cualquier material delgado, rígido y no conductor debería funcionar.

Para proteger las células solares de la intemperie, el panel deberá contar con un frente de plexiglás. Como observará en la tercera imagen, se han cortado dos piezas de plexiglás para que encajen en el frente del panel. Si tiene una pieza lo suficientemente grande para cubrir todo el panel, puede usar esa sola en su lugar. Sepa que el vidrio también puede usarse para este propósito, pero el vidrio es frágil. El granizo y los escombros voladores que normalmente romperían el vidrio, con el plexiglás simplemente rebotarán.

4° Paso: Pinta la caja

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A continuación, dar varias manos de pintura a todas las partes de madera del panel para protegerlas bien de la humedad y la intemperie. La caja debe pintarse tanto por dentro y como por fuera. Para este trabajo puede usarse cualquier tipo de pintura y cualquier tipo de color, solamente asegúrese de elegir uno que no estropee la estética de su casa.

Las piezas del tablero perforado también deben pintarse con varias capas en ambos lados. Asegúrese de pintarlos por ambos lados o se deformarán cuando se expongan a la humedad. La deformación podría dañar las células solares porque se pegarán a ellas.

5° Paso: Preparar las células solares

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Ahora que tiene la estructura de su panel terminada, es hora de preparar las celdas solares.

Como se mencionó anteriormente, quitar la cera de las celdas puede ser un verdadero fastidio. Si se topa con este problema, la forma más rápida de quitar la cera es calentando las celdas en una olla con agua durante algunos minutos sin que llegue a hervir. Aun así, lo más recomendable sigue siendo comprar a alguien que no sumerja sus células en cera.

Para la limpieza, llevar a cabo el siguiente proceso: Un baño de agua caliente inicial para derretir la cera (parte trasera derecha de la imagen), luego un baño de agua jabonosa caliente (frente izquierdo) y por último un baño de agua limpia y caliente (frente derecho). Todas las ollas están justo por debajo de la temperatura de ebullición. 

Al terminar, colocar las celdas a secar sobre una toalla. Debe cambiar el agua con frecuencia durante los baños de agua jabonosa y de enjuague. Sin embargo, no tires el agua por el fregadero, porque la cera se solidificará en los desagües y seguramente los obstruirá. Lo mejor, es tirar el agua afuera. Con este proceso podrá eliminar casi toda la cera de las células. Seguramente quede alguna una muy ligera de cera en algunas de las celdas, pero esto no interferirá con el proceso de soldadura o durante el funcionamiento de las celdas.

Recuerde

No dejes que el agua hierva en ninguna de las ollas o las burbujas empujarán violentamente las células entre sí. Además, el agua hirviendo puede provocar que se aflojen las conexiones eléctricas de las celdas. 

También es recomendable poner el bloque de celdas en agua fría y luego calentarlo lentamente hasta justo por debajo de la temperatura de ebullición para evitar choques térmicos severos en las celdas. Las pinzas y espátulas de plástico son útiles para separar las células una vez que la cera se derrita. Trate de no tirar demasiado fuerte de las lengüetas de metal cuando separe las celdas o se pueden romper.

6° Paso: Soldar las células en el panel solar casero

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Comience dibujando con lápiz un patrón de cuadrícula en cada uno de los dos tableros perforados, para saber dónde se ubicaría cada una de las 18 celdas en ellos. Luego coloque las celdas en ese patrón de cuadrícula al revés para poder soldarlas. Las 18 celdas en cada medio panel deben soldarse en serie, luego ambos medios paneles deben conectarse en serie también para obtener el voltaje deseado.

Puede que le resulte complicado soldar las celdas juntas al principio si no tiene experiencia, pero aprendí bastante rápido. Comience con solo dos celdas al revés. Coloque las lengüetas de soldadura del frente de una celda a través de los puntos de soldadura en la parte posterior de la otra celda. Asegúrese de que el espacio entre las celdas coincida con el patrón de cuadrícula. Continúe esto hasta que obtenga una línea de 6 celdas soldadas. Luego suelde las lengüetas de las celdas solares desechadas a los puntos de soldadura de la última celda de la cadena. Luego haga dos líneas más de 6 celdas.

Para este trabajo puede utilizar un soldador de bajo voltaje y soldadura fina con núcleo de colofonia. También use una pluma de colofonia en los puntos de soldadura en la parte posterior de las celdas antes de soldar. Usar un toque ligero real con el soldador. Las células son delgadas y delicadas. Si presiona demasiado, las romperá.

7° Paso: Pegar las células solares en su sitio

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Pegar las celdas en su lugar puede ser un poco complicado. Coloque una pequeña gota de masilla de silicona transparente en el centro de cada celda en una cadena de seis celdas. Luego voltee la cuerda y póngala en su lugar en la cuadrícula de líneas de lápiz que ha realizado anteriormente. Presione ligeramente en el centro de cada celda para que se pegue al panel perforado. Voltear la cadena flexible de celdas es complicado. Otro juego de manos puede ser útil durante este paso.

No utilice demasiado pegamento y no pegue las celdas en ningún otro lugar que no sea el centro. Las celdas y el panel en el que están montadas se expandirán, contraerán, flexionarán y deformarán con los cambios de temperatura y humedad. Si pega las celdas con demasiada fuerza al tablero, se agrietarán con el tiempo. Pegarlas en un solo punto en el centro permite que las células floten libremente sobre el mismo. Ambos pueden expandirse y flexionarse de forma más o menos independiente, y las delicadas células no se agrietarán.

Paso: Interconectar las cadenas de celdas solares y probar el medio panel

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Aquí debe usar una trenza de cobre para interconectar la primera y la segunda cadena de celdas. Puede usar material como el de las lengüetas de celda solar o incluso cable normal. Usar gotas de masilla de silicona para anclar la trenza y evitar que se volteen.

La segunda foto muestra una prueba del primer medio panel al aire libre bajo el sol. Con sol débil a través de las nubes, el medio panel produce 9,31 voltios. Ahora todo lo que tenía que hacer era construir otro igual.

Una vez que tenga dos medios paneles completos, pude instalarlos en sus lugares en el marco del panel principal y unirlos con alambre.

9° Paso: Instalar los medios paneles en la caja e interconectarlos

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Cada uno de los medios paneles entró justo en su lugar en el marco del panel principal. Utilizar cuatro tornillos pequeños (como el plateado de la imagen) para anclar cada uno de los medios paneles en su lugar.

A continuación, colocar los cables a través de unos orificios de ventilación en el divisor central para conectar los dos medios paneles. Nuevamente, usar gotas de masilla de silicona para anclar el cable en su lugar y evitar que se volteen.

10° Paso: Instalar el diodo de bloqueo

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Cada panel solar que forma parte de una instalación solar necesita un diodo de bloqueo en serie para evitar que el mismo descargue las baterías durante la noche o cuando está nublado. Puede utilizar un diodo Schottky con una corriente nominal de 3,3 amperios. Los diodos Schottky tienen una caída de tensión directa mucho menor que los diodos rectificadores ordinarios, por lo que se desperdicia menos energía. Cada vatio cuenta cuando montas un sistema energético fuera de la red.

No monte los diodos fuera del panel. Hágalo en el interior del mismo ya que la caída de voltaje directo disminuye a medida que aumenta la temperatura. La temperatura estará más caliente dentro del panel y el diodo funcionará de manera más eficiente. Usar más sellador de silicona para anclar el diodo y los cables.

11° Paso: Pasar los cables por fuera y coloque las cubiertas de plexiglás

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Perforé un agujero en la parte posterior del panel cerca de la parte superior para que puedan salir los cables. Hacer un nudo en los cables para aliviar la tensión y fijar en su lugar con más sellador de silicona.

Es importante dejar que toda la masilla de silicona se seque bien antes de atornillar las cubiertas de plexiglás en su lugar. Los vapores de la masilla pueden dejar una película en el interior del plexiglás y en las celdas si no se deja curar completamente al aire libre antes de atornillar las cubiertas. Por último, usar más sellador de silicona para sellar el exterior del panel por donde salen los cables.

12° Paso: Agregar un enchufe al panel solar casero

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Para terminar, agregue un enchufe Jones polarizado de dos pines al final de los cables del panel. Se conectará un enchufe hembra de acoplamiento a un controlador de carga para proteger la batería de sobretensiones que pueden generarse durante la operación.

13° Paso: Ha terminado su panel solar casero

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En la imagen puede ver el panel completo con las cubiertas de plexiglás atornilladas en su lugar. Todavía no la selle en este punto. Espera un poco después de probarlo porque quizás deba corregir algunas cosas si aparecen problemas. Durante la prueba del panel de ejemplo, una pestaña saltó de una de las celdas posiblemente por el estrés térmico o el impacto del manejo.  Después del incidente, se abrió el panel y se reemplazó la celda. Después de ello, no hubo más problemas. 

Cuando ya no haya inconvenientes a la vista, selle el panel con gotas de masilla de silicona o cinta adhesiva de aluminio para conductos de CA envuelta alrededor de los bordes.

14° Paso: Pruebe su panel solar casero

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Utilice un medidor de voltaje para controlar el de la salida del panel. En la primera imagen se puede observar que se obtuvo 18,88 voltios sin carga. Eso es exactamente lo que se buscaba.

Luego, con la ayuda de un medidor de corriente averigüe la corriente de cortocircuito del panel. En la segunda imagen se ve 3,05 amperios. Así es para lo que estaban clasificadas las celdas. Así que el panel está funcionando bastante bien.

15° Paso: ¿Cómo usar el panel solar casero?

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En la última imagen puede ver el panel solar casero en acción, proporcionando la energía que tanto se necesita en una propiedad remota. Puede utilizar un cable de extensión viejo para llevar la energía desde el panel ubicado en un claro soleado hasta donde desee. Cortar los extremos originales del cable e instalar enchufes Jones. Podría quedarse con los conectores originales de 120 V, pero asegúrese de que no haya absolutamente ninguna posibilidad de enchufar accidentalmente el equipo de CC de bajo voltaje a 120 V CA.

Esperamos que haya disfrutado de este proyecto. Para conocer más inventos caseros ecológicos no dude en volver a visitarnos.

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Paneles Solares vs Granizo: Descubre 7 formas de proteger tu instalación solar de granizadas

Paneles Solares Granizo

Proteger sus paneles solares del granizo es una importante medida preventiva para protegerlos de posibles daños que puedan afectar el rendimiento energético en su hogar o negocio.

Las tormentas de granizo tienen la mala fama de llegar a provocar daños significativos a los paneles solares, reduciendo su eficiencia y vida útil. Por esta razón, es importante saber cómo proteger sus paneles solares ante este tipo de eventos meteorológicos para que no tenga que preocuparse por cuánto costarán las reparaciones más adelante.

¡La buena noticia es que hay algunas soluciones fáciles para este problema! Aquí hay 7 formas de proteger sus paneles solares del granizo para que no tenga que preocuparse más por ellos.

¿Los paneles solares son resistentes al granizo?

Los paneles solares son realmente duraderos y pueden soportar muchas adversidades. De hecho, la mayoría de los paneles solares de alta calidad pueden soportar una lluvia de hasta el tamaño de una pelota de golf sin ningún problema.

Sin embargo, durante una tormenta de granizo intensa, las piedras de granizo pueden llegar a causar algún daño a sus paneles solares, dependiendo de la frecuencia con la que granice en su área y el tamaño del granizo cuando este caiga.

Normalmente hay dos tipos de daños causados ​​por las granizadas:

El primero de ellos, es el daño causado a la superficie del vidrio. El vidrio del panel solar puede romperse, y si bien esto puede traer ciertos problemas a futuro, es fácil de arreglar y los paneles solares pueden funcionar con vidrio agrietado.

Panel roto por el granizo

El segundo tipo de daño es el daño a las celdas solares; esto suele ser mucho más costoso y difícil de solucionar, pero no imposible.

Sin embargo, y aún con estos riesgos, no es necesario que se preocupe en exceso por el granizo, ya que la mayoría de las empresas que venden sus paneles ofrecen algún tipo de garantía en caso de que su instalación se dañe debido a una tormenta de granizo u otros eventos climáticos.

¿Cómo se pueden prevenir los daños por granizadas en los paneles solares?

Hay muchas formas de proteger los paneles solares del granizo. A continuación, veremos cómo funciona cada método y qué tan efectivo son:

1) Comprar los paneles solares correctos

Paneles solares resistentes al granizo

No todos los paneles solares se fabrican de la misma forma. Algunos son más duraderos que otros y pueden soportar condiciones climáticas más severas. Entonces, ¿cómo saber si el suyo resistirá el granizo?

En primer lugar, antes de elegir las placas que comprenderán su instalación solar, debe corroborar que los paneles solares que seleccione estén clasificados para altas cargas de viento y nieve con una certificación de prueba de granizo, ya que esto asegurará que sea menos probable que se dañen en una tormenta de hielo. Puede encontrar esta información en la hoja de especificaciones del producto o en el sitio web del fabricante.

Luego, verifique si hay otros clientes en su área que hayan comprado paneles recientemente de esta empresa. Si sus paneles solares han resistido una tormenta de granizo en su área sin ningún daño, entonces probablemente esté listo para comenzar.

Certificados contra el granizo

Lo último que debe hacer es verificar la garantía que viene con los paneles solares. La mayoría de los paneles solares de alta calidad tendrán una garantía que cubre daños por granizo. Por lo tanto, si sus paneles se dañan en una tormenta de granizo, debería poder reemplazarlos o repararlos de forma gratuita.

Al obtener los paneles solares correctos, puede estar seguro de que su inversión está protegida contra daños por granizo.

2) Instalar cubierta protectora sobre los paneles solares

Cubierta protectora paneles solares

Las cubiertas protectoras son una de las formas más efectivas de proteger sus paneles solares de daños por granizo o lluvia intensa cuando sea necesario. Sin embargo, es importante tener en cuenta que la misma no evitará daños cuando haya vientos intensos, solo será efectiva contra el granizo o lluvia intensa.

Los diferentes tipos de cubiertas funcionan de diferentes maneras, algunas tienen un fondo sólido con orificios para que pasen los paneles solares, mientras que otras tienen una malla en la parte superior sin ningún fondo.

Si está buscando la máxima protección contra los escombros, elija una que tenga lados sólidos y orificios para que pasen las patas del panel. Por otro lado, si no quiere que sus placas estén cubiertas y prefiere dejar que la lluvia pase directamente sobre ellas, elija una parte superior de malla sin fondo. También hay algunas cubiertas que solo tienen un lado abierto, por lo que es fácil para los trabajadores arreglar cualquier cosa sin tener que quitar la cubierta por completo.

Funda de coche granizo
Las cubiertas para paneles solares cumplen la misma función que las destinadas para coches

Cubiertas protectoras de paneles solares

El precio de estas cubierta es relativamente bajo, generalmente alrededor de 30 por panel, lo cual no está tan mal si se considera lo costoso que sería reparar las células fotovoltaicas rotas por su cuenta si se dañan gravemente por el granizo.

Sin embargo, una de las cosas más importantes sobre el uso de una funda protectora es su eficacia. Estudios demuestran que las cubiertas más fuertes pueden proteger sus paneles del granizo de hasta una pulgada de diámetro, que es aproximadamente del tamaño de una canica grande. En promedio, estas cubiertas de paneles solares tienen entre un 80 y un 90 por ciento de efectividad contra escombros, granizo y lluvia intensa.

Solo asegúrese de limpiar las cubiertas protectoras regularmente para evitar que se acumule suciedad u hojas que bloqueen la luz solar. La mejor manera de limpiarles es rociándolas con una manguera y frotándolas con un cepillo suave de vez en cuando. Le recomendamos que lea nuestra guía paso a paso para limpiar sus propias placas solares:

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3) Añadir una capa de metacrilato a los paneles solares

El metacrilato es un material de protección que se caracteriza por su gran resistencia a los impactos. Hay dos tipos diferentes de metacrilato que se pueden usar en los paneles solares: rociado sobre la superficie del vidrio o agregado como una capa delgada sobre la parte superior de su panel.

Si elige rociarlo, asegúrese de no cubrir ninguna parte por donde pasa la electricidad (las áreas metálicas), ya que esto provocará un cortocircuito en sus paneles.

También es importante tener en cuenta la cantidad de metacrilato que se usa, ya que de usarse poco no será efectivo, y usar más del necesario puede bloquear la entrada de la luz solar al panel.

Muchos consideran que agregar una lámina de metacrilato es más rentable que usar cubiertas de protección de paneles solares, ya que es un costo único en lugar de un gasto continuo.

El precio del metacrilato varía según cómo se lo consiga y cómo. Amazon ofrece algunas ofertas de este tipo de protección. A continuación, le recomendamos algunas:

Y la mejor parte de esto es que no afectará el funcionamiento de sus paneles, por lo que no tiene que preocuparse por ningún impacto negativo en el rendimiento u otro factor relacionado.

4) Colocar una malla de alambre para proteger sus paneles

Cubierta de alambre panel solar

La opción más económica para proteger los paneles solares del granizo es la malla de alambre. Algunas personas montan mallas sobre los paneles solares y aseguran cada lado para que resista grandes granizos y no ceda lo suficiente como para tocar los paneles. 

Estos materiales son económicos y son una forma conveniente de proteger su inversión solar. Además, es poco probable que las piedras de granizo lo suficientemente pequeñas como para atravesar los agujeros en la malla de alambre causen daños.

Malla de alambre panel solar

Solo asegúrese de construir el marco correctamente o todo se derrumbará en una gran tormenta.

5) Instale un sistema de ángulo de panel solar automático o manual

Un sistema automático de ángulo es una forma en que puede asegurarse de que sus paneles siempre reciban luz solar sin importar qué tan fuerte sople el viento o cuánta lluvia caiga, pero también puede ser realmente útil para proteger los paneles solares del granizo.

Sistema de ángulo paneles solares

Esto se debe principalmente a que el ángulo de su panel juega un papel vital en la cantidad de daño que el granizo puede tener sobre ellos. Cuando instala paneles solares, los inclina principalmente hacia el cielo para aumentar el área de recepción de luz y aprovechar al máximo la luz solar. Esto también hace que sus paneles sean más susceptibles a daños por granizo.

Sin embargo, si tiene un sistema de ángulo de panel solar automático o manual, puede ajustar fácilmente los paneles para que queden verticales, lo que reduce significativamente el área de la superficie, lo que reduce el riesgo de que lo golpee el granizo.

Una desventaja de este sistema es que necesita ajustar el ángulo con un control remoto o manualmente con herramientas, por lo que, si no está en casa o simplemente no vio el pronóstico del tiempo, sería inútil.

6) Siga las predicciones del pronóstico del tiempo

Esto nos lleva al sexto consejo para proteger los paneles solares del granizo, que es estar al día con la previsión meteorológica.

Pronostico del tiempo

Al hacer esto, puede asegurarse fácilmente de que sus paneles estén protegidos contra el granizo tan pronto como comience a visualizarse el mal tiempo.

También puede averiguar cuánto tiempo se espera que dure la tormenta y qué tamaño van a tener los granizos. De esta manera, puede tomar las medidas adecuadas para proteger lo mejor posible sus paneles solares. Por ejemplo, si va a hacer mal tiempo algunos días, puede cubrir completamente sus paneles solares fácilmente con una lona o algo similar. Lo más importante es estar preparado y actuar tan pronto como sepa que se avecina una tormenta.

Algunas aplicaciones de monitoreo solar tienen pronósticos meteorológicos incorporados que pueden brindarle algunas predicciones sobre cómo será el clima mañana, por lo que definitivamente es algo que debe aprovechar.

7) Inspeccione regularmente sus paneles solares

Como se mencionó anteriormente, los paneles solares son muy duraderos. Sin embargo, si no se les da mantenimiento regularmente, se debilitarán gradualmente por el viento y las granizadas y eventualmente se romperán.

Inspección de Paneles Solares

Es por eso que debe inspeccionar regularmente sus paneles solares, ya que es una de las mejores formas de protegerlos del granizo, especialmente si hay signos de que algo los haya dañado.

¿Cómo hacerlo? Lo primero que debe verificar es el vidrio de los paneles. Si están dañados o tienen pequeñas grietas, debe considerar reemplazarlos.

La segunda cosa a tener en cuenta es cómo se ve el marco de sus paneles solares, ya que es otro indicador de que podría haber algún problema con ellos. Debe revisar el sistema de estanterías, si hay signos de daños, como abolladuras, dobleces, grietas en las partes metálicas, oxidación, etc., debe llamar a su instalador solar de inmediato.

Daños en los paneles solares

Incluso una pequeña grieta puede poner en peligro la integridad estructural de todo el sistema de montaje, por lo que realmente debería pagar por proteger los paneles solares del granizo. Es por eso que es recomendable obtener una inspección profesional cada pocos años para asegurarse de que su sistema solar esté en buenas condiciones.

Finalmente, debe verificar el rendimiento de su sistema inspeccionando el medidor de voltaje, que está conectado a sus paneles, y asegurarse de que la salida de voltaje no haya caído significativamente.

Si tiene una aplicación de monitoreo, puede usarla para verificar si la producción de su sistema es inferior al promedio o no. Si es bajo, esto podría ser un indicador de daños por granizo.

Preguntas frecuentes (Paneles Solares Vs Granizo)

Para finalizar esta guía, a continuación, encontrará preguntas frecuentas en relación al granizo y los paneles solares y con sus respuestas más habituales:

¿Pueden los paneles solares soportar granizo?

Sí, los paneles solares son extremadamente duraderos y soportan el granizo de hasta 1 pulgada de diámetro que cae a una velocidad de 80 kilómetros por hora.

¿Cómo proteger los paneles solares en vehículos del granizo?

La mejor manera de proteger los paneles solares de los vehículos del granizo es mediante el uso de una cubierta de protección de paneles solares. Esta cubierta reducirá la velocidad de las piedras de granizo y romperá las más grandes para que no dañen su instalación solar.

¿Cuánto daña el granizo los paneles solares?

El daño por granizo a los paneles solares puede variar según el tamaño de las piedras y la velocidad con la que caen. La mayoría de las veces, el daño no es grave y puede repararse fácilmente. Sin embargo, en algunos casos, las tormentas de granizo pueden provocar daños considerables a los componentes de su panel solar.

¿Cómo reparar paneles solares dañados por granizo?

Si tiene daños por granizo en sus paneles solares, lo mejor que puede hacer es llamar a su instalador solar o a una empresa profesional de reparación de paneles solares. Ellos podrán evaluar el daño y darle la mejor solución sobre cómo solucionarlo.

¿Puedo reclamar un seguro si mis paneles solares se rompen por el granizo?

Sí, puede reclamar un seguro si sus paneles solares están dañados por granizo. La mayoría de los instaladores ofrecen un seguro de paneles solares que puede durar hasta 20 años. Este seguro te puede proteger en caso de granizo, viento, lluvia o cualquier defecto de fabricación.


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Cómo Limpiar Placas Solares: Recupera la Eficiencia de tu Instalación Solar | GUÍA COMPLETA

Cómo limpiar Placas solares

Aprender a limpiar tus propias placas solares puede mejorar la eficiencia de tu instalación solar y reducir los costos de energía del hogar. En esta guía te enseñaremos los pasos a seguir para limpiar tus paneles solares junto con algunos insumos que te pueden facilitar el trabajo.

¿A qué se exponen las placas solares?

Los paneles solares se ensucian con el tiempo debido a su exposición al polvo atmosférico y los contaminantes que flotan en el aire. El polvo suele acumularse en los módulos fotovoltaicos con mayor velocidad si la instalación está cerca de complejos industriales o sitios de construcción.

Otro tipos de suciedades surgen también con las estaciones del año. Es bien sabido que durante el otoño las hojas que caen de los árboles se convierten en un problema habitual en placas cerca del suelo. También durante la primavera, pero en menor medida, el ambiente suele llenarse de polen durante el rebrote de la vegetación y terminar por depositarse parte de este en paneles solares.

También se sabe que las instalaciones solares en granjas acumulan fertilizantes y partículas ricas en nitrógeno que pueden corroer gradualmente los componentes solares.

El excremento de los pájaros también es una fuente notoria de sombra que no solo reduce la producción de energía, sino que también puede causar puntos calientes en los paneles solares, problema que podría incluso llegar a poner en riesgo tu instalación solar.

¿Por qué limpiar las placas solares?

Las placas solares, al absorber la luz solar, crean una corriente que se convierte en electricidad utilizable. Sin embargo, la cantidad generada depende de la absorción de la luz solar, por lo que, si las placas solares están sucias, no serán tan eficientes o rentables como podrían ser.

Dependiendo de cuán sucios estén, la limpieza de los paneles solares puede mejorar la producción de energía entre un 5 y un 10 %, y en algunos casos hasta un 20% dependiendo de la severidad del entorno externo donde se encuentran las placas solares.

Pero, además, la necesidad de limpieza se vuelve incluso más crítica cuando se habla de instalaciones en granjas solares comerciales. En estos casos, un aumento del 5 al 10 % en la producción de energía puede hacer una gran diferencia, y esas son situaciones en las que podría considerar más imponer un programa regular de limpieza de paneles fotovoltaicos con productos de primera calidad o incluso contratar limpiadores de paneles profesionales.

¿Cada cuánto tiempo se debe limpiar las placas solares?

En condiciones normales, es suficiente limpiar las placas solares una vez al año si están expuestos a la suciedad común de la contaminación o el polvo del aire. Sin embargo, los paneles solares instalados en lugares con mucha más presencia de excrementos de pájaros o árboles deben limpiarse con más frecuencia.

Si bien es cierto que los paneles solares requieren menos limpieza y mantenimiento en áreas que reciben precipitaciones regulares, la suciedad aún continúa acumulándose con el tiempo. Especialmente en climas secos o cerca de sitios de construcción o industriales, depender de la lluvia para mantener limpios los paneles puede no ser suficiente. Incluso se sabe que los módulos solares de instalación plana son resistentes a la autolimpieza con agua de lluvia, ya que el agua se deposita en los paneles y deja suciedad.

Es por ello, que lo mejor es prestarle atención al rendimiento de la instalación solar y optar por limpiar las placas solares cuando la suciedad comienza a afectar negativamente la producción de energía. Con sistemas de monitoreo más avanzados disponibles en el mercado con microinversores y optimizadores de energía, se puede comparar fácilmente las salidas a nivel del panel para identificar los paneles sucios o cuando todo el sistema genera una producción de energía menor a la esperada.

Con algunas herramientas fáciles de encontrar, los propietarios pueden aprender cómo limpiar los paneles solares de manera segura para aumentar su eficiencia, así como determinar cuándo sería mejor contratar ayuda profesional para la limpieza de los paneles solares.

Herramientas y materiales

Si necesitas algunos de estos materiales, haz clic en los enlaces verdes con sus nombres para explorar algunas ofertas de estos (o de productos similares) en Amazon:

Cepillo con barra telescópica
WERFFT Limpiador fotovoltaico
Jabón de lavavajillas
Escalera extensible (opcional)
Cubo de agua
Cubo de agua plegable de 10 L RYXH
Línea de vida (techo)
Casco (Elemento de seguridad)
Portwest Casco Height Endurance
Manguera de jardín
Guantes de trabajo
Guantes Protectores Ogrifox
Escobilla de goma
Tyroler Escobilla de Silicona
Esponja o paño suave
ABirdon Paño de Muselina
* Participamos en el Programa de Asociados de Amazon Services LLC, un programa de publicidad de afiliados diseñado para proporcionarnos un medio para ganar tarifas al vincularnos a Amazon.com y sitios afiliados.

Antes de empezar a limpiar las placas solares …

Debe saber que no todos los paneles solares tienen las mismas sugerencias de mantenimiento, por lo que es importante consultar las instrucciones del fabricante antes de realizar cualquier trabajo de limpieza. Los propietarios de viviendas también deben evaluar su capacidad para trabajar de manera segura. Si, por ejemplo, los paneles solares están demasiado altos para alcanzarlos cómodamente con herramientas o están colocados en un lugar muy empinado o resbaladizo. En ese caso, los propietarios deben contratar asistencia profesional para evitar lesiones potencialmente graves.

Desconectar Panel Solar

Pero si la limpieza de los paneles solares es factible, el primer paso que debe hacer es apagarlos. Los paneles solares son equipos eléctricos y no deben limpiarse mientras están encendidos. Las especificaciones del fabricante explicarán cómo asegurarse de que las corrientes eléctricas, tanto las producidas por el panel como las que ingresan a la casa, estén apagadas.

Los suministros habituales estándar se pueden usar para un proyecto de limpieza de paneles solares, pero las consideraciones de seguridad son fundamentales. Se recomienda un casco, un soporte de escalera y un arnés para cualquier propietario que planee trabajar en un techo en lugar de hacerlo desde el suelo.

Consejos para limpiar placas solares

Los días más fríos son mejores para emprender un proyecto de limpieza de paneles solares porque minimizan el riesgo de romper el vidrio a medida que se seca el agua.

No se recomienda el uso de detergentes abrasivos durante la limpieza de los paneles solares porque estos podrían dañar los cristales de las placas a largo plazo. En su lugar, una pequeña cantidad de jabón suave y no abrasivo mezclado con una parte de vinagre y ocho partes de agua es una excelente solución casera para limpiar el vidrio de los paneles solares. Sin embargo, para limpiezas profesionales un líquido limpiador de paneles solares puede ayudar a facilitar las limpiezas futuras de los paneles por sus propiedades si se utiliza seguido.

Consideraciones de seguridad

Los paneles solares deben apagarse antes de limpiarse y nunca se debe tocar la parte inferior. Es más seguro limpiarlos desde el suelo con herramientas de extensión mientras usa guantes. Sin embargo, las casas con un segundo o tercer piso pueden requerir escalar hasta el techo.

Los propietarios de viviendas que no están seguros de su capacidad para limpiar sus paneles solares de manera segura deben considerar llamar a un profesional local de energía solar para que realice el trabajo por ellos.

Paso 1: Quitar el polvo y otras suciedades con un cepillo para limpiar paneles solares

Limpiando Placa Solar en el Tejado

Las hojas de los árboles, excrementos de pájaros y polvo se acumulan sobre las placas, y si bien la lluvia elimina parte de estos, no elimina todo y puede crear residuos sucios cuando los charcos se evaporan. Los desechos deben eliminarse cepillando suavemente con una herramienta de cerdas suaves.

Importante: Solo se deben usar cepillos de cerda suave para limpiar placas solares acompañado con agua y un poco de detergente no abrasivo. Un equipo de fregado inadecuado, como un cepillo de acero, puede rayar el vidrio solar y crear una sombra que perjudique permanentemente la producción solar.

Si bien puede utilizar alternativas, como un estropajo de plástico para eliminar la escoria adherida después de haberla suavizado primero con agua, existen cepillos de cerdas especiales para paneles solares que pueden conseguirse en internet para facilitarle el trabajo. Incluso, estos vienen con microtubos internos para permitir la circulación de agua a las placas alimentados por manguera y así evitar tener que rehumedecerlos con la ayuda del cubo de agua.

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Todo este trabajo se puede hacer desde el suelo si el cepillo suave se sujeta a un palo de extensión telescópico con una punta roscada o un gancho (los cepillos especiales los poseen). Algunos postes pueden extenderse hasta 7 metros. Sin un poste de extensión lo suficientemente largo, alcanzar los paneles solares para cepillarlos requerirá una escalera. Si necesita subir al techo, tome precauciones de seguridad como usar un casco y un arnés.

Comenzar con un cepillado suave es la mejor manera de limpiar los paneles solares porque si hay una gran cantidad de material sobre estos, la mezcla inmediata de los desechos con agua puede causar que se esparza y ​​manche aún más. El cepillado descompone y elimina parte del material, lo que hace que los próximos pasos en el proceso de limpieza sean más efectivos. Use guantes de trabajo para mantener sus manos limpias y seguras.

Paso 2: Usar una manguera de jardín para rociar las placas y limpiarlas

Manguera Panel Solar

El agua es un actor importante a la hora de limpiar placas solares. Después de eliminar los desechos secos mediante el cepillado, una manguera de jardín puede eliminar la mayor parte de la suciedad restante en los paneles solares.

Cuando rocíe con la manguera, puede tentador golpear los paneles solares con la mayor cantidad de agua posible para hacer el trabajo rápidamente, pero es probable que la limpieza a alta presión cree grietas finas en sus superficies. Esto arruinará la eficiencia del sistema solar y creará problemas futuros. También puede anular las garantías existentes debido al incumplimiento de las especificaciones del fabricante para el mantenimiento del panel solar. Si una manguera tiene un accesorio de alta presión, debe quitarse antes de limpiar el panel solar.

La clave de este paso es la pulverización cuidadosa y deliberada a lo largo de cada panel solar. Si una manguera de jardín no permite suficiente control de rociado, una vara de manguera telescópica puede ayudar. Estos tienen más agarre de apoyo que una manguera por sí sola.

Paso 3: Frotar las áreas problemáticas con un cepillo suave y agua

Después de rociar la mayor parte de la suciedad, ahora se puede prestar más atención a las áreas problemáticas con una esponja, una escobilla de goma o un paño suave sumergido en un balde de agua limpia. Lo mejor es una limpieza suave y enfocada con movimientos repetitivos, con un poco de paciencia, ya que un fregado agresivo puede rayar los paneles.

Nota: Asegúrese de no pararse sobre los módulos solares bajo ninguna circunstancia. Cualquier presión sobre los paneles solares corre el riesgo de crear microfisuras que pueden reducir la producción de energía.

Importante: Si prefiere ir a lo seguro, muchos profesionales utilizan productos líquidos específicos para paneles solares pensados para eliminar suciedad orgánica y facilitar las limpiezas futuras por sus propiedades antiestáticas.

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Si hay manchas rebeldes que el agua no puede manejar y prefiere no usar productos especiales, un chorro de jabón suave mezclado con una parte de vinagre por ocho partes de agua puede aumentar el poder de limpieza. Sin embargo, cualquier jabón debe usarse con moderación y con precaución. Cuando se enjuaga el jabón, puede dejar un residuo al que se adherirá la suciedad en el futuro, lo que provocará la formación de rayas en los paneles solares. Esto no solo es menos agradable desde el punto de vista estético, sino que también puede comprometer la funcionalidad de algunos de las placas.

Algas en Panel Solar