Cambiar a energía solar puede requerir un desembolso sustancial de dinero. Como mínimo, debe determinar lo siguiente para tener una buena idea de cuánto costará su sistema de energía solar fotovoltaica (PV) independiente:
El total de vatios-hora por día de energía que necesitará: compile una lista de todos sus electrodomésticos y dispositivos y cuántas horas por día se ejecutarán cada uno.
Defina su potencia máxima de salida instantánea, medida en vatios: determine qué electrodomésticos utilizará al mismo tiempo; sume su consumo de energía, en vatios.
Calcule el ciclo de trabajo: por ejemplo, una cabina de fin de semana utilizada durante dos días tiene un ciclo de trabajo de 2/7, o alrededor del 28 por ciento. Un sistema que se usa todos los días tiene un ciclo de trabajo del 100 por ciento.
Calcule cuántas horas de buena luz solar al día puede esperar: la luz solar es difícil de estimar con mucha precisión porque depende del clima y de la época del año durante la cual está interesado en usar su sistema.
Aquí hay un ejemplo de algunos de los cálculos para una casa fuera de la red en las montañas del norte de California. Esto es lo que debe tener en cuenta sobre este escenario:
El ciclo de trabajo es del 100 por ciento y la casa se usa todo el año.
En el peor de los casos, la luz solar esperada por día es de alrededor de cuatro horas.
Se requiere una reserva de energía de dos días porque el generador de respaldo tiene 20 años y puede o no arrancar, dependiendo de su mal humor.
El sistema debe generar 120 VCA.
Y en caso de que sienta curiosidad, así es como los propietarios están reduciendo sus necesidades energéticas:
Para el calor, utilizan exclusivamente una estufa de leña.
Los residentes no necesitan calentamiento de agua eléctrico porque usan un calentador de agua solar.
Tanto la estufa como el refrigerador funcionan con propano embotellado.
La casa es extremadamente eficiente, con voladizos de ventana bien diseñados, una terraza acristalada en el frente sur y un diseño modular que permite cerrar la sala de estar del resto de la casa en los días de invierno más crueles.
Un ventilador de ventilación solar del ático está instalado en el espacio del ático, y un gran ventilador de techo con energía solar en la gran sala mantiene el nivel de comodidad tolerable en los días más calurosos del verano.
La siguiente tabla muestra la carga de potencia de muestra para la cabina de California.
Consumo de energía en un hogar sin conexión a la red
| Dispositivo de CA | Vatios | Horas / día | Watt-horas / día |
|---|---|---|---|
| Luces de cocina | 120 | 6 | 720 |
| Luz de la habitación familiar | 120 | 4 | 480 |
| televisor | 70 | 3 | 210 |
| Cafetera | 200 | 0,5 | 100 |
| Radio despertador | 1 | 24 | 24 |
| Ventilador de mesa | 15 | 6 | 90 |
| Computadora | 100 | 7 | 700 |
| Electrodomésticos varios | 400 | 0,5 | 200 |
Con esta tabla, puede hacer algunos de los siguientes cálculos para su análisis de carga. Para calcular la última columna, simplemente multiplique las dos primeras columnas.
| Cálculo | Respuesta |
|---|---|
| Necesidades energéticas totales en un día | 2,5 kWh / día |
| Ajuste por ineficiencia (10 por ciento) | 2,8 kWh / día |
| Carga instantánea máxima | 700 W |
| Ciclo de trabajo | 100% |
| Necesidades energéticas totales en una semana | 19,4 kWh / semana |
| Energía necesaria de los paneles fotovoltaicos (a 4 horas / día) | 700 W |
A continuación, calcule el tamaño de la batería, que se especifica en términos de amperios-hora (Ah). La mayoría de las baterías son de 12 V CC, pero también hay disponibles otros tamaños. Para este ejemplo, suponga un sistema de 12 V CC.
Tome el total de kWh / día, multiplíquelo por 1,000 para obtener kWh / día y luego divida este valor por el voltaje de la batería.
El generador es viejo, así que triplique el resultado del Paso 1 para tener en cuenta los dos días de reserva.
Para cubrir los dos días de reserva, los propietarios de la cabina necesitan baterías que puedan contener tres días de carga.
Multiplique la capacidad mínima de la batería del paso 2 por un factor de dos.
Las baterías duran mucho más cuando no se agotan más del 70 por ciento de su energía disponible.
Finalmente, necesitarán una capacidad de módulo fotovoltaico mayor para obtener la reserva de tres días. Está bien quedarse sin energía unas cuantas veces, y hay un generador de respaldo, por lo que si duplican el tamaño de la capacidad del módulo fotovoltaico, deberían estar a salvo. Por lo tanto, los propietarios necesitan 1.400 vatios de energía fotovoltaica.
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