En nuestro anterior artículo “Las placas solares baratas impulsan el autoconsumo de energía” ya hicimos referencia al auge del autoconsumo de energía a través de paneles solares. Pero ¿Cuántos paneles solares son necesarios para una casa? Ésta es una de las primeras preguntas que nos surgen al decidirnos a instalar un sistema fotovoltaico en nuestro hogar puesto que es uno de los factores variables que tienen mayor influencia en los costes de instalación.

En un principio, resulta relativamente sencillo determinar este número, incluso ya hay estimaciones estandarizadas que te permiten tener una idea de la cantidad de paneles que puedas necesitar, a continuación te mencionamos los más conocidos y que te dan una idea más aproximada.

Número de paneles solares necesarios

Podemos calcular el número de paneles necesarios según el importe de la factura de la luz o según el consumo eléctrico.

a) Según el importe de la factura de electricidad mensual

Este método, en forma indirecta, toma en cuenta el consumo en electricidad que tiene la vivienda pero también se desvía un poco debido a que también depende de la tarifa de luz que tengas contratada.

Seguidamente te mostramos un cuadro donde podrás ver la cantidad aproximada de paneles que resultarían equivalentes según el precio de tu factura mensual.

Pero recuerda que estas estimaciones pueden variar según tu contrato con la compañía de la luz y la tarifa que te apliquen.

b) Según el consumo

Como su nombre lo dice, la cantidad de paneles depende del consumo eléctrico que tengas en tu casa. Entonces, a continuación te mostramos como los determinas.

Este es el método de cálculo más exacto por el cual determinar la cantidad de paneles solares necesarios para una casa y es el que analicemos en este artículo.

Sin embargo hay otros factores que debes tomar en cuenta para poder saber la cantidad de paneles que necesitas. Por ello, a continuación te damos los puntos necesarios que debes conocer y los detalles que no debes olvidar.

Veamos.

Factores para determinar la cantidad de paneles solares necesarios para una casa

Aunque puedan resultarte obvios, lo mejor es comenzar desde cero y así puedes tener la seguridad de que no pasas nada por alto.

1) Consumo de la casa

Ya sabemos que es una de las variables de mayor importancia pero ¿cómo la estimamos?, lo primero que debes saber es que se mide en términos de potencia cuya unidad es el Vatio (W), y tu consumo en unidades de tiempo es conocido como kilo Vatio hora (kW/h) teniendo que un kW son 1000 Vatios.

Los electricistas, y otros profesionales especializados, tienen equipos que permiten calcular el consumo eléctrico. Otra forma, aunque poco práctica, es que tomes los datos de todos tus equipos y realices los cálculos pertinentes sumando los consumos de cada aparato y estimando las horas de usabilidad.

Los mejor que puedes hacer es ver tu factura de electricidad y tomar el dato que establece misma. No obstante, recuerda que el número que te interesa es “Consumo de potencia en el mes”. También es ideal que puedas estimar el número de horas de iluminación solar disponibles diariamente.

Es importante tener en cuenta que en el caso de la electricidad convencional, el valor de la potencia que se utiliza es de, alrededor, del 70% del pico máximo de consumo, sin embargo, para el caso de la energía solar, se sugiere tomar el máximo del 100% del consumo.

2) Área disponible en el techo

Este factor es uno de los que se debe tener en cuenta desde el principio porque, en muchas ocasiones, después de calcular la cantidad de paneles y al momento de instalar, se dan cuenta de que no resulta factible la colocación de todos los paneles.

Resulta en un error, muy común, puesto que por lo general el área total del techo es suficiente para la ubicación de estos elementos, sin embargo, el problema se presenta cuando parte de esta superficie esta sombreada, reduciendo así el espacio útil.

Esto suele ocasionar el problema de que se debe reducir la potencia del sistema, lo cual es relativamente fácil de solucionar, el problema es si ya se han adquirido los paneles y resulta que no caben en el área libre de sombras.

Por otra parte el tamaño de los paneles solares va en función de su potencia y estos se miden en metros cuadrados (m2), en la siguiente tabla te mostramos los tamaños estandarizados de los paneles solares de acuerdo a su potencia.

3) Cantidad de luz solar disponible

Este es un factor medular (por algo se llama sistema fotovoltaico) ya que todo el aparataje resulta inútil si la luz del sol no les llega. Esta variable depende de algunos agentes que te describimos a continuación.

3.1) Orientación e inclinación del tejado y los paneles

De estas condiciones depende, a su vez, la definición de la orientación e inclinación de los paneles solares que mientras más óptimos sean, te brindaran un mayor rendimiento, siendo menor la cantidad de ellos que necesitaras.

Así, mientras el tejado se encuentre orientado más al sur, pues los paneles tendrán un mayor rendimiento lo cual también depende de su orientación durante la instalación, igualmente sucede con el ángulo ideal de inclinación cuyo valor cambia dependiendo la época del año.

Te aclaramos que los problemas por la orientación no son causa de que te desanimes para instalar tu sistema fotovoltaico, puesto que aquellos con direcciones suroeste o sureste tienen unas pérdidas que solo van desde el 1% al 4%.

En lo referente al valor del ángulo de inclinación, ya que como es muy caro variar este último en cada época del año, se escoge uno que brinde las mínimas pérdidas anuales.

3.2) Cantidad de horas diarias de luz solar

En función de esto, se utilizan tablas elaboradas por organismos especializados donde se encuentran los promedios anuales de las cuales se extraen estos valores.

Este factor se refiere a las horas diarias en que tienes iluminación del sol, esto es dependiente de  la longitud y latitud geográfica de ubicación así como de la época del año, por lo general estos datos son muy difíciles de predecir.

3.3) Seleccionar las horas de sol pico

Este parámetro se refiere a la totalidad de horas anuales en que los paneles solares estarán dando su máxima potencia al recibir 1000 W/m2. Como otros valores, este no se calcula sino que se usan mediciones reunidas por institutos especializados.

Con este valor, se encuentra la potencia total que deben suministrar los paneles solares, ello se hace utilizando la siguiente ecuación:

4)  Tecnología de panel solar a utilizar

En el mercado hay básicamente 3 tipos de tecnologías de paneles solares, los amorfos, policristalinos y monocristallinos, siendo el último el más costoso pero también es quien tiene el mayor rendimiento lo que implica la necesidad de menos paneles para el mismo consumo y, por lo tanto, menos espacio.

A continuación, en el siguiente cuadro te mostramos las diferentes tecnologías con sus costos comparados asociados y el rendimiento de cada uno.

5) Potencia del panel solar a adquirir

La potencia de cada panel es el valor que te puede suministrar al sistema cuando está recibiendo las Horas de Sol Pico. Como puedes intuir, de la potencia que aporten, se requerirán más o menos paneles. La selección de la misma, está dada enteramente de tu criterio junto con el del instalador.

La cantidad de paneles solares se halla dividiendo la potencia total que deben suplir entre la potencia de cada panel.

Ejemplo práctico. Cálculo de paneles necesarios para una vivienda.

Seguidamente realizaremos un ejemplo práctico del cálculo de paneles solares, de esta forma tendrás una idea aproximada de cuántos necesitas, sin embargo, esto dependerá de las condiciones propias de la casa donde se pretenda instalar el sistema.

Primero debes calcular tu consumo anual lo que haces sumando los kWh al mes, durante un año, que te indica la factura de electricidad. Supongamos que este valor te resulta en 9.000 kWh/año, y que tu casa se encuentra en la zona de Madrid donde las horas pico de sol (HSP) son 1500 horas medias anuales.

Así se tiene que la potencia total que deben suministrar los paneles solares es:

Entonces necesitas que tu sistema de placas solares suministren 6.000 W. Si seleccionas un panel solar cuya potencia es de 350 W de tecnología monocristalina que es la de mejor calidad y más alto rendimiento, entonces la cantidad de paneles solares que necesitarías serían:

Para evitar problemas de reducción de potencia, siempre se selecciona la cantidad inmediata superior si el resultado queda expresado en números no enteros, por lo que se requeriría un total de 18 paneles.

Ahora nos queda determinar si tienes el espacio suficiente para la ubicación de los paneles. Antes de calcularlo recuerda que debe ser espacio útil para su ubicación, en el sentido de que no debe tener sombras permanentes.

Un panel solar de 350 W de potencia, tiene un área máxima de 1.8 m2, por lo que el área total requerida sería:

Una vez verificada la extensión necesaria, queda por realizar la distribución de los paneles solares por filas y columnas lo más simétrica y concentrada posible para reducir los costes por materiales.

Visto este ejemplo práctico, resolvamos ahora algunas de las preguntas frecuentes:

¿ Requieren mantenimiento los paneles solares?

Aunque los paneles solares se encuentran a la intemperie, requieren de un mantenimiento periódico (siendo lo recomendado una vez al año) el cual debe ser realizado por profesionales del sector, básicamente consiste en lo siguiente:

  • Limpieza de las superficies de los paneles.
  • Verificación de los ángulos de inclinación y orientación.
  • Revisión de todas las conexiones eléctricas entre ellos y de estos con el resto del sistema.
  • Mediciones de rendimiento y ajuste de ser necesario.
  • Verificación de surgimiento se sombras, que pueden ser por crecimiento de árboles, nuevas construcciones, etc., en caso de ser así, es necesaria la reubicación de paneles o ajustes de  reducción de potencia consumida.

¿Qué vida útil tienen los paneles solares?

Como todo en la vida, los paneles solares tiene una vida útil definida, la cual se estima en 25 años que puede ser extendida a 30 años con un adecuado mantenimiento.

Esto se calcula en base a que sus componentes sufren una degradación anual del 0.5%, por lo que debes tener en cuenta que a partir de los 20 años será necesario comenzar con la sustitución paulatina de estos, ya que comenzaran a declinar en su rendimiento.

Sin embargo, si se han tenido en cuenta los factores de seguridad principalmente el tomar el 100% del consumo para el cálculo del sistema, estas reducciones no afectaran significativamente el servicio que prestan.

¿Qué ventajas tiene el uso de sistemas fotovoltaicos?

Los sistemas fotovoltaicos tiene múltiples ventajas, entre ellas el ser una energía limpia, muy barata y, prácticamente, inagotable. Además de que no serás vulnerable a los incrementos de la electricidad o fallas eléctricas.

Es una de las energías renovables de mayor crecimiento actual en uso, con lo cual se ralentiza la problemática del cambio climático, al reducir los contaminantes que produce la electricidad convencional con el uso de los combustibles fósiles haciendo un gran aporte al cuidado del medio ambiente.

¿Hay alguna forma de utilizar energía solar en la noche?

Aunque el sistema fotovoltaico fue, en un principio, diseñado para operar solo con la energía del sol por lo que solo funcionaria de día, es posible almacenar esta para ser utilizada en la noche.

Este almacenamiento se realiza en baterías las cuales toman la carga de los mismos paneles solares o con cargadores alimentados en AC por el mismo sistema fotovoltaico.

En otras palabras, las baterías se cargan durante el día, almacenando energía DC, y en la noche suplen la carga necesaria a través del inversor del sistema que convierte la electricidad DC a la forma AC para su uso.

Con este sistema, se incrementa la necesidad de mantenimiento, sobre todo en lo que concierne a la sustitución de las baterías pero siempre será más económico que lo que debes pagar por facturas de electricidad.

Conclusión

La mejor manera de calcular los paneles necesarios para instalar en tu vivienda es teniendo en cuenta el consumo eléctrico que puedes encontrar detallado en las facturas emitidas por la empresa suministradora electricidad. Una vez conocido el consumo ya es fácil calcular, según las fórmulas detalladas en el artículo, el número de paneles solares necesarios para nuestro hogar.

No obstante, también debes tener en cuenta otros factores como: la estimación del consumo de la casa, el área disponible en el techo, la cantidad de luz solar disponible (teniendo en cuenta la orientación e inclinación del tejado y los paneles; la cantidad de horas diarias de luz solar y las horas de sol pico) y, por último, teniendo en cuenta también la tecnología y potencia de panel solar a utilizar.