Calcular cuántos paneles solares se necesita para una casa es, sin duda, uno de los pasos más importantes durante el proceso de dimensionamiento de una instalación fotovoltaica. Las celdas solares, junto con las baterías, son los componentes más costosos de toda la instalación, y es por ello que se debe ir con cierto cuidado a la hora de hacer los cálculos.
¿Cómo calcular cuántos paneles solares se necesita para una casa?
Para saber el número de paneles solares necesarios, se debe conocer primero la cantidad de energía diaria que estos deben producir para cubrir toda la demanda. Para ello, se debe dividir el consumo energético diario de la vivienda por el rendimiento global del sistema para obtener el consumo real de la instalación, es decir, la demanda que deben cubrir los paneles solares. Como seguramente el rendimiento de la instalación será menor a uno, observará que los paneles solares deberán suministrar más energía que la que consume en su hogar, y esto se debe a las pérdidas que se presentarán en su sistema fotovoltaico. La forma a utilizar es la siguiente:
Como segundo paso, se necesita conocer la cantidad de energía que nuestro sistema fotovoltaico puede aprovechar del sol en la zona geográfica donde vivimos. Para ello, se debe calcular el número de Horas Solares Pico (HSP) disponibles (en promedio o en el peor caso) en la ubicación de la vivienda utilizando algunas formulas o ayudándose de tablas o mapa fotovoltaicos disponibles en internet. Si aún no lo ha hecho, le sugerimos que visite nuestro artículo que explica cómo calcular la Hora Solar Pico y el ángulo de inclinación óptimo para los paneles solares.
Como último paso, se debe elegir un modelo de módulo fotovoltaico disponible en el mercado actual para averiguar sus características y extraer datos esenciales que nos ayudarán a calcular el número de paneles necesarios de esta marca y qué tipo conexión que necesitarán para proveer la corriente y tensión correcta a nuestra instalación fotovoltaica.
Datos importantes en la etiqueta de panel solar
Algunos de los datos importantes que siempre debe traer consigo un panel solar recién comprado, o que deben conocerse si es uno usado, son los siguientes: La Potencia máxima (Pmax), el Voltaje Nominal (Vnom), el Voltaje a Máxima Potencia (Vpm), la Intensidad de corriente a potencia máxima (Ipm), el Voltaje a circuito abierto (Vos) y la Intensidad de corriente de corto circuito (Isc).
El voltaje nominal es un voltaje estándar que llevan los módulos fotovoltaicos y que en la mayoría de los casos toman un valor de 12, 24, 48V (a veces menos en instalaciones pequeñas). Sin embargo, al seleccionar un panel solar en función de su voltaje, este nunca debe ser mayor a la tensión de trabajo del sistema fotovoltaico. Si puede tener un voltaje menor, pero eso se especificará mejor cuando se hablemos de las conexiones entre paneles.
El voltaje e intensidad de corriente a potencia máxima, como su nombre o indica, son los valores máximos que pueden alcanzar un panel solar cuando la irradiación solar es de una intensidad igual a 1 kWh/m2 (valor correspondiente a la Hora Solar Pico), y al multiplicarse el voltaje máximo por la intensidad de corriente máxima (Vpm*Ipm) se obtiene la Potencia máxima del panel solar (Pmax).
La tabla de especificaciones de a continuación, se corresponde con el de un generador fotovoltaico al cual ya le hemos realizado una reseña en otro artículo, hablamos del panel solar de 100W de la marca Renogy. Utilizaremos este modelos para hacer los cálculos de ejemplo:
| Datos | Valores | Unidades |
| Pmax | 100 | W |
| Vnom | 12 | V |
| Vpm | 20.4 | V |
| Ipm | 4.91 | A |
| Vos | 24.3 | V |
| Isc | 5.21 | A |
Fórmula del número de paneles solares
El valor más importante que debe extraerse de los datos de su módulo fotovoltaico es el Ipm (Intensidad de corriente a potencia máxima). Si multiplica este valor por las HSP (Horas Solares Pico diarias calculadas en módulos anteriores) obtendrá la energía diaria que podrá producir el panel solar seleccionado:
Y con ese resultado, si se multiplica por el voltaje del sistema (debe coincidir con el voltaje del panel solar) y luego se divide todo por la energía diaria necesaria que tienen que suministrar los paneles se obtendrá un número que si se redondea para arriba hasta el entero será el número de paneles solares que se necesita (conectados en paralelo).
Nota: En caso de que el voltaje de los paneles solares no coincida con el del sistema (por ejemplo, si el voltaje nominal del panel es 12V, pero el del sistema es 24V), entonces habrá que conectar algunos de los paneles solares en serie. Esto es un hecho que repercutirá en los cálculos y que veremos a continuación como solventar el problema.
Otros cálculos para determinar el número de paneles solares necesarios para una casa
Bajo ningún aspecto, el voltaje de un panel puede ser superior al del sistema. Si puede ser menor, pero con la condición de que al conectarse dos o más paneles en serie se obtengan el mismo voltaje del sistema como resultado de sumar los voltajes de los paneles por separado.
Otros cálculos importantes a realizar son la Potencia y la intensidad de corriente del campo fotovoltaico. La potencia del campo fotovoltaico se obtiene al multiplicando la potencia máxima del panel solar seleccionado por el número de paneles necesarios para el sistema.
La intensidad de corriente del campo fotovoltaico, un dato muy importante para cuando se necesite que hacer el dimensionamiento del controlador de carga, se calcula multiplicando la intensidad de corriente a potencia máxima del panel seleccionado por el número de paneles necesarios para el sistema. Este cálculo es correcto si los paneles solares están conectados en paralelo, en ese caso se suman la intensidad de corriente de cada uno de ellos.
Conexión en serie y paralelo de los paneles solares
Debe tenerse en cuenta que, en función de cómo se conecten los paneles, se puede variar el voltaje y la intensidad de corriente al final del campo fotovoltaico. Aprenda más sobre: conexiones en serie o paralelo.
Al realizar las conexiones de los paneles solares, se denomina cadena al número de conexiones realizadas en paralelo. Por ejemplo: Si una instalación tiene 6 cadenas en paralelo de un total de 6 paneles, significa que cada uno de los 6 paneles solares están conectados en paralelo con solo 1 panel en serie en cada cadena (6×1=6).
Los paneles conectados en paralelo NO suman su voltaje, pero SÍ su intensidad de corriente. Lo que salta a la vista al conectar paneles en paralelo es que los polos positivos están todos conectados entre sí, y los polos negativos también.
¿Qué sucede si se cambia el voltaje del sistema?
Si el voltaje del sistema es el doble que el de los paneles solares disponibles, por ejemplo, el número de paneles no se modificaría, pero si cambiaría la configuración de las conexiones y la intensidad de corriente disminuirá a la mitad. Si una instalación tiene 3 cadenas en paralelo de un total de 6 paneles, significa que hay tres grupos de paneles solares conectados en paralelo compuesto por 2 placas conectadas en serie (3×2=6).
Los paneles conectados en serie NO suman su intensidad de corriente, pero SÍ su voltaje. Lo que salta a la vista al conectar paneles en serie, es que el polo positivo de uno está conectado al polo negativo del adyacente creando así un “super-panel” cuyo voltaje puede continuar aumentando si se sigue agregando otro panel con su conexión negativa se coloca en la positiva de anterior.
Calculadora de número de paneles solares necesita para una casa
Si le resulta tedioso realizar los cálculos a mano, le proponemos que pruebe nuestra Calculadora Solar Online para que puede dimensionar su instalación fotovoltaica mucho más rápido. A continuación, le indicaremos los pasos a seguir para calcular cuantos paneles solares necesita para su casa:
¿Qué tipo de panel solar se debe elegir para la instalación?
Continuando un poco con lo explicado en el módulo introductorio del curso, indagaremos en la elección de un panel solar en función su rendimiento.
Para la mayoría de las instalaciones de paneles solares residenciales, tiene más sentido instalar paneles monocristalinos. Aunque se tenga que pagar un precio más elevado, se obtendrá una mejor eficiencia y una estética más elegante que con los paneles policristalinos.
Sin embargo, si tiene un presupuesto ajustado, los paneles policristalinos podrían tener más sentido para usted.
Las módulos fotovoltaicos de película delgada se utilizan principalmente en operaciones a gran escala, como instalaciones solares industriales o de servicios públicos debido a sus índices de eficiencia más bajos, así que no son muy recomendable para residencias aisladas.
En Solarpedia siempre recomendamos comprar un panel solar de buena marca. Una empresa de paneles solares de buena marca siempre invierte mucho en la calidad de su proceso de fabricación, así como en su reputación. Le sugerimos que lea nuestra reseña de Renogy, el mejor panel solar calidad-precio del 2022.
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