Si tiene intención de colocar energia solar en su casa debe saber como DIMENSIONAR SU SISTEMA DE PANELES SOLARES.
Averiguar el tamaño correcto del sistema solar fotovoltaico para satisfacer las necesidades energéticas de su hogar
DIMENSIONAR SU SISTEMA DE PANELES SOLARES
Atrapando el sol
- Para dimensionar su sistema de paneles solares necesita calcular cuánta electricidad usa y cuándo la usa
- Un hogar típico usa 20kWh por día, lo que equivale a un sistema de 5kW
- La cantidad de paneles es irrelevante, se trata de la capacidad total del sistema
- Las tarifas de alimentación para los nuevos sistemas solares son muy bajas, y no justificarán el costo de un sistema más grande
Si estás pensando en utilizar energía solar, entonces necesitas saber como dimensionar su sistema de paneles solares qué tamaño de sistema solar necesitarás para hacer funcionar tu hogar (tanto como sea razonablemente posible) con energía solar.
El tamaño o la capacidad de un sistema solar fotovoltaico (PV) es la máxima producción de electricidad que puede proporcionar el sistema.
Pero aclaremos algo: esto no se trata de la cantidad de paneles solares, sino de la capacidad general del sistema.
Su sistema puede tener paneles de 20 x 250 W o paneles de 25 x 200 W; en cualquier caso, es un sistema de 5000W (5kW) y ese es el número que realmente importa.
Este artículo explica por qué necesita comprender su consumo de electricidad antes de poder calcular el tamaño de su sistema fotovoltaico solar, por qué es importante la orientación del techo y revela los pros y los contras del almacenamiento de la batería.
Comprenda su consumo de electricidad
No puede dimensionar correctamente su sistema solar fotovoltaico a menos que sepa cuánta electricidad usa su casa.
La manera más fácil de resolver esto es ver las facturas de electricidad pasadas, lo que debería indicar la cantidad de energía que ha usado en el mes o trimestre anterior.
De esto puede deducir el uso diario promedio. Esto es aún más fácil si tiene un medidor inteligente instalado; debería poder ver su uso diario en la factura o verificando su cuenta en línea.
Su consumo de energía se mide y factura en kilovatios-hora (kWh).
Un hogar australiano típico usa 15-20kWh por día. Pero los hogares pueden variar considerablemente en su uso; una casa para una sola persona generalmente usa alrededor de 8-9kWh por día en promedio, mientras que una casa de cinco personas con una piscina podría usar 33kWh por día.
Hora del día y uso estacional
Es importante tener en cuenta cuando usa electricidad. ¿Está su casa generalmente vacía durante los días de semana, con todos en el trabajo o en la escuela, de modo que su consumo de energía principal llegue por la noche?
En ese caso, es posible que los paneles solares no se utilicen con la mayor eficacia, ya que es mejor usar la energía generada durante el día (o usarla para cargar una batería de almacenamiento) que exportarla a la red.
También considere si algunos días tienen más hambre de poder que otros; el fin de semana, por ejemplo, cuando todos están en casa. ¿Y usa más energía en verano (con acondicionadores de aire en funcionamiento) o en invierno (con calentadores en funcionamiento)?
Reúna todo esto y debe tener una buena comprensión de la cantidad de energía que usa habitualmente cada día, la cantidad que usa en los días pico y las horas del día en que usa más energía.
Cálculo del tamaño de su sistema solar fotovoltaico
Ahora ya sabe cuánta energía usa habitualmente y las horas del día en que la usa. ¿Qué capacidad necesitará su sistema FV solar para cubrir su consumo de energía?
Primero, asumimos que tendrá un sistema conectado a la red. Este es de lejos el tipo más común y simplemente significa que tiene paneles solares que generan electricidad durante el día, y una conexión a la red para suministrar electricidad cuando los paneles solares no están generando suficiente (por la noche, por ejemplo). Ver sistemas solares fuera de la red y sistemas conectados a la red
¿Cuánta electricidad puede esperar por kW de paneles solares?
Los sistemas solares fotovoltaicos están clasificados en vatios (W) o kilovatios (kW). Verás sistemas descritos como 4kW, 5kW, 10kW, etc.
1kW de paneles solares = 4kWh de electricidad producida por día (aproximadamente)
Por cada kW de paneles solares, puede esperar unos cuatro kWh por día de generación de electricidad.
Entonces, un sistema solar de 5kW generará aproximadamente 20kWh en un buen día (lo que significa mucho sol pero no demasiado calor).
Es solo una regla general; la cantidad real de electricidad generada por kW de paneles solares depende de su ubicación, la época del año y la cantidad de luz solar que reciba, la orientación de los paneles, la antigüedad de los mismos, y así sucesivamente.
En las regiones del sur, como Hobart, podría ser tan bajo como 3.5kWh por día, mientras que el mismo 1kW de paneles en Darwin podría generar 5kWh.
¿Qué tan grande debe ser su sistema FV solar?
Debe tratar de cubrir la mayor parte del consumo de su hogar como sea razonablemente posible para un día típico.
Si su consumo de energía es (digamos) 30kWh en algunos días, pero en la mayoría de los días es de 20kWh, puede que no valga la pena agregar paneles adicionales solo para cubrir esos pocos días de 30kWh.
Un sistema solar fotovoltaico de 5kW podría ser la opción más rentable, y usted simplemente tendrá que aceptar pagar más energía de lo normal de la red en esos días ocasionales de alto consumo.
Pero los paneles solares son relativamente baratos ahora, por lo que vale la pena hablar con el instalador para ver si las sumas tienen sentido para un sistema más grande.
El sistema más grande puede ser útil si desea agregar una batería , aprovechar al máximo lacapacidad de su inversor o simplemente generar más energía durante el día.
Puede pensar que es mejor sobredimensionar su sistema porque cualquier exceso se exportará a la red, y se le pagará a través de la tarifa de alimentación.
Pero las tarifas de alimentación para los nuevos sistemas fotovoltaicos solares son generalmente muy bajas, generalmente de siete a 12 centavos por kWh, lo que es poco probable que justifique el costo de un sistema más grande.
Cambio de uso de energía
Ya que está considerando ahorrar en costos de energía instalando energía solar, tiene sentido maximizar el uso de esa energía solar.
Por lo tanto, tanto como sea posible, su consumo de electricidad debería ocurrir durante el día cuando los paneles están generando. Del mismo modo, minimice su consumo de energía por la noche.
La energía nocturna vendrá de la red, que es relativamente costosa. Alternativamente, el uso nocturno puede provenir de la batería de almacenamiento si tiene uno, y no querrá drenarlo más rápido de lo necesario.
Por lo tanto, considere usar el lavavajillas y la lavadora durante el día, utilizando un temporizador o la función de «inicio diferido» si tienen uno.
Del mismo modo, trate de usar acondicionadores de aire y calentadores durante el día, y considere usar las funciones del temporizador; esto puede reducir la cantidad que necesita para ejecutarlos durante la noche.
Conectado a red vs fuera de red
Conectado a la red
Con mucho, el tipo más común en Australia, estos sistemas tienen paneles solares y un inversor, y están conectados a la red eléctrica principal. Los paneles solares suministran energía durante el día, y la casa generalmente usa la energía solar antes de recurrir a la electricidad de la red.
La conexión a la red se usa para suministrar energía por la noche (suponiendo que no haya una batería de almacenamiento conectada) y en otros momentos cuando los paneles solares no pueden generar suficiente energía, como en días con poca luz solar.
Fuera de la red
Este tipo de sistema es completamente independiente de la red principal. Todo el poder de la casa proviene de los paneles solares, y posiblemente también de otros tipos de generación de energía, como el viento.
Estos sistemas casi siempre usan baterías de almacenamiento para capturar la energía no utilizada de la matriz solar, para su uso por la noche y en días con poca luz solar.
A menudo también tienen un generador diesel para respaldar en largos períodos de poca luz solar y cuando hay una gran demanda repentina de energía (como cuando una bomba arranca).
Los sistemas fuera de la red suelen ser más complejos y costosos que los sistemas conectados a la red. Necesitan más capacidad solar que un sistema típico conectado a la red, y también pueden necesitar inversores capaces de cargas más altas para hacer frente a las demandas pico.
Las viviendas que operan fuera de la red deben ser particularmente eficientes en el uso de la energía y la demanda de carga debe estar bien administrada durante todo el día.
Los sistemas fuera de la red generalmente solo tienen sentido para las propiedades remotas donde una conexión a la red no está disponible o su instalación sería prohibitivamente costosa. Deben ser diseñados e instalados por un proveedor con experiencia particular en este tipo de sistema.
Consideraciones de instalación
Espacio en el techo
La mayoría de las casas independientes tendrán suficiente área de techo para admitir cuantos paneles necesite el hogar.
Los factores que pueden reducir el área de techo disponible incluyen secciones y techos muy sombreados con un tono inusual.
Los paneles solares están montados sobre soportes para asegurar una correcta angulación y circulación de aire, por lo que los instaladores generalmente pueden encontrar la manera de hacer que la mayoría de los techos funcionen bien.
Orientación
Por lo general, es mejor tener los paneles orientados hacia el norte, para maximizar la cantidad de luz solar que cae sobre ellos. Pero eso no siempre es posible y no es esencial.
Nordeste o noroeste son a menudo igual de buenos. Su instalador debería poder determinar la mejor orientación para sus paneles dada su ubicación, espacio en el techo y las necesidades del hogar.
A veces, una combinación de paneles orientados al este y al oeste puede funcionar mejor; esto puede dar una cantidad ligeramente menor de generación de energía en la mitad del día, pero producirá más en la mañana y al final de la tarde en comparación con una matriz orientada al norte.
Si tiende a usar más energía en esos momentos, esta orientación podría tener más sentido.
Y no se desespere si su único espacio de techo disponible enfrenta paneles orientados al sur – sur puede producir alrededor del 80% de su potencia nominal.
Además, si ya tiene paneles orientados al norte, siempre puede ampliar su PV solar o agregar un sistema separado en el lado sur.
Los paneles solares son lo suficientemente económicos como para que esto tenga sentido desde el punto de vista económico, pero es posible que desee colocar algunos paneles más en el conjunto orientado hacia el sur para compensar la reducción de la producción.
Inversores
El inversor es una parte clave del sistema FV solar; es la caja en la pared que toma la electricidad generada por los paneles solares en corriente continua (CC) y la convierte en corriente alterna (CA) para que los circuitos domésticos la usen para alimentar su refrigerador, televisor, luces, etc.
El tamaño del inversor debe coincidir con el tamaño de la matriz FV solar; Básicamente, si tiene 5 kW de paneles en el techo, también necesitará un inversor de 5 kW.
Pero tenga en cuenta que los paneles rara vez o nunca entregan su potencia nominal máxima, debido a las condiciones variables de luz solar, la pérdida de eficiencia a medida que los paneles envejecen, la eficiencia reducida en condiciones de calor extremo, etc.
Por lo tanto, puede salir con una calificación ligeramente más baja en el inversor en comparación con la matriz FV solar (esto a veces se conoce como sobredimensionamiento de la matriz o overclocking del inversor).
Pero, en general, es mejor hacer coincidir el inversor con la salida máxima nominal del conjunto de paneles solares.
Una alternativa a una sola unidad de inversor es tener microinversores, donde cada panel tiene su propio inversor pequeño conectado. Estos suelen ser más caros y tienen algunas ventajas técnicas (y desventajas).
Los inversores son complicados y los cubriremos en detalle en una futura guía de compras.
¿Qué tal una batería?
Una batería de almacenamiento capturará la energía solar no utilizada generada durante el día, para su uso por la noche y en días con poca luz solar.
Pero para la mayoría de los hogares, creemos que una batería aún no tiene sentido desde el punto de vista económico .
Las baterías todavía son relativamente caras y el tiempo de amortización a menudo será más largo que el período de garantía de la batería.
La buena noticia es que los precios de la batería están cayendo rápidamente y en dos o tres años probablemente sea la decisión correcta incluir una batería de almacenamiento con cualquier sistema de energía solar fotovoltaica.
La combinación de energía solar y batería es poco probable que satisfaga todas sus necesidades de energía durante todo el año; en la mayoría de los días, especialmente en períodos de poca luz solar, aún necesitará extraer algo de energía de la red.
Incluso los sistemas sin red aún dependen de un generador diesel de vez en cuando.
Y recuerde: para la mayoría de los sistemas conectados a la red, tener una batería no necesariamente lo protege en caso de un apagón. Todavía puede perder toda la energía de su hogar, a pesar de tener paneles solares que producen energía y una batería cargada lista y en espera.
Esto se debe a que los sistemas conectados a la red tienen lo que se conoce como «protección contra la isla».
Durante un apagón, la red y todos los ingenieros que trabajan en las líneas deben estar protegidos de las «islas» de generación de electricidad (como sus paneles solares) que bombean potencia inesperadamente a las líneas.
Para la mayoría de los sistemas solares fotovoltaicos, la forma más sencilla de proporcionar protección contra la isla es cerrar por completo. Por lo tanto, cuando detecta un apagón de la red, su sistema FV solar se apaga y usted no tiene ningún poder doméstico.
Los inversores más sofisticados pueden proporcionar protección contra la isla durante un apagón, pero aún mantienen los paneles solares y la batería en funcionamiento para que la casa tenga algo de energía.
Pero espere pagar un poco más por dicho sistema, ya que el hardware es más costoso y es posible que necesite más capacidad solar y de batería de la que cree que le daría a la casa algunas horas durante un apagón.
Puede elegir permitir que solo los circuitos domésticos críticos funcionen en esa situación, como el refrigerador y la iluminación.
Eso podría significar que se necesita trabajo adicional de cableado. Asegúrese de discutir esto con su instalador para que puedan diseñar y cotizar el tipo correcto de sistema para usted.
Habla con los instaladores
No siempre es fácil calcular exactamente cuánta capacidad necesitará para sus paneles solares, o cuánto podrá caber en su techo. Entonces, aunque este artículo te ayudará a hacer tu tarea, al final debes hablar con al menos un par de instaladores solares para obtener una cotización detallada.
Un buen instalador trabajará con usted para determinar el uso de energía de su hogar y el tipo de sistema solar adecuado para satisfacer sus necesidades de energía y el espacio del techo que tiene disponible.
Terminología
Watt (W) y kilovatios (kW) : una unidad utilizada para cuantificar la tasa de transferencia de energía.
Un kilovatio = 1000 vatios. Con los paneles solares, la clasificación en vatios especifica la potencia máxima que el panel puede entregar en cualquier momento. Para más detalles, mira Wikipedia .
Vatio-horas (Wh) y kilovatios-hora (kWh) : una medida de la producción o el consumo de energía a lo largo del tiempo.
El kilovatio-hora (kWh) es la unidad que verá en su factura de electricidad, porque se le facturará el consumo de electricidad a lo largo del tiempo. Un panel solar que produzca 300W por una hora generaría 300Wh (o 0.3kWh) de energía.