Si está instalando energía solar en su hogar, independientemente del tipo de aplicación, su primer paso es evaluar sus necesidades de energía. Puede sumar los consumos de energía de dispositivos individuales y otras cargas que necesita para ejecutar, pero también necesita definir cuántas cargas se ejecutarán simultáneamente y en qué momentos. Aquí hay cuatro especificaciones de interés:
Capacidad total del sistema, medida en kilovatios-hora por día: esta es la cantidad total de electricidad que necesita en el transcurso de un día.
Potencia de salida máxima instantánea, medida en vatios: tiene mucho control sobre esta especificación porque puede hacer funcionar los electrodomésticos en diferentes momentos. Por ejemplo, si tu rutina habitual incluye encender las luces por la mañana al mismo tiempo que enciendes la cafetera, puedes cambiar a una cafetera programable que tenga tu café listo antes de que te despiertes. O puede hacer funcionar su horno de microondas solo cuando todas las luces estén apagadas, y así sucesivamente.
Una medida de la frecuencia con la que se usa el sistema semanalmente (ciclo de trabajo): una cabina de fin de semana que se usa dos días a la semana tiene un ciclo de trabajo de 2/7, o aproximadamente el 28 por ciento. Un sistema que se usa todos los días tiene un ciclo de trabajo del 100 por ciento.
Cuántas horas de buena luz solar al día puede esperar: estimar con mucha precisión es difícil porque la luz solar depende en gran medida del clima. También depende de la época del año en la que esté interesado en utilizar su sistema.
La siguiente tabla muestra una tabla de análisis de carga de muestra para una cabina de fin de semana. En esta situación, el ciclo de trabajo es de alrededor del 28 por ciento (dos días a la semana) y la cabina se usa solo en los meses de verano, por lo que la luz solar promedio esperada por día es de alrededor de ocho horas.
Consumo de energía en una cabaña de fin de semana
| Dispositivo de CA | Vatios | Horas / día | Watt-horas / día |
|---|---|---|---|
| Luz de cocina | 60 | 3 | 180 |
| Luz de la habitación familiar | 120 | 4 | 480 |
| televisor | 70 | 3 | 210 |
| Cafetera | 200 | 0,5 | 100 |
| Microonda | 900 | 0,15 | 135 |
| Radio despertador | 1 | 24 | 24 |
| Ventilador de mesa | 15 | 6 | 90 |
| Refrigerador | 20 | 24 | 480 |
| A continuación, se explica cómo hacer algunos cálculos a partir de este gráfico: |
Determine las necesidades energéticas diarias totales (en kWh / día): totalice la columna Watt-Hours / Day y divida por 1,000.
Calcule las necesidades energéticas diarias ajustadas por ineficiencia (10%): Multiplique las necesidades energéticas diarias totales por 1,1.
Calcule la carga instantánea máxima: decida qué electrodomésticos estarán encendidos al mismo tiempo y agregue sus consumos de energía.
Estime el ciclo de trabajo: Divida el número de días a la semana que se usa la cabina por 7.
Encuentre el kWh promedio por día: Multiplique las necesidades energéticas diarias ajustadas por el ciclo de trabajo.
Las especificaciones que definen el sistema de ejemplo son las siguientes (cuando compra un sistema, necesita estos números para indicar el tamaño y la composición del sistema):
Salida del panel solar: a ocho horas de buena luz solar por día, el ejemplo requiere un panel solar de 67,5 vatios. (Tome el kWh promedio por día de 0.54 y divídalo por 8 horas). Es mejor multiplicar este número por 1.3, solo para ser conservador. Esto produce alrededor de 90 vatios.
Salida de voltaje: en el ejemplo, es 12VDC, pero también puede usar otros voltajes. (12VDC es el más común porque es lo que usan los barcos, automóviles y vehículos recreativos).
Tamaño de la batería: calcula 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 que tiene un sistema de 12 V CC. Tome el total de kWh / día ajustado, multiplíquelo por 1,000 para obtener kWh / día y luego divida este valor por el voltaje de la batería.
Para obtener el mejor rendimiento y economía de una batería, es mejor sobreespecificar la capacidad en un 100 por ciento, lo que produce alrededor de 300 Ah.
Tamaño del fusible: el tamaño del fusible está determinado por el consumo máximo de corriente. Tome la carga instantánea máxima y divídala por el voltaje. Por ejemplo, esto produce 100 amperios:
Esto es un problema. No solo son peligrosas las corrientes superiores a 30 amperios, sino que los tamaños de los cables también deben ser muy gruesos. Tenga en cuenta que si arroja el horno microondas fuera de la imagen, el corte de energía instantáneo máximo es de solo alrededor de 300 vatios, lo que produce 25 amperios. Este número es práctico. Es hora de hacer un horno solar o comprar una estufa de campamento que funcione con propano.
Un sistema de arranque básico de 12VDC cuesta $ 1,100 con batería y produce 0.4 kWh por día (que no es mucha energía).
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