Un kit solar aislado responde al deseo de independencia de la red en un momento en que los precios de la electricidad son inestables. Estas instalaciones, capaces de generar y almacenar energía a partir del sol, suponen una alternativa a la red eléctrica y, al mismo tiempo, una posibilidad de ahorro económico. En este artículo, explicamos cómo funcionan, cómo dimensionarlos correctamente y qué tecnologías son las más eficientes en la actualidad. ¡Siga leyendo para descubrirlo!
¿En qué consiste un kit solar aislado?
Un kit solar aislado es un sistema que no depende de la red eléctrica para generar y suministrar energía. Esto genera autonomía e independencia energética a partir del aprovechamiento de la energía solar.
Estos sistemas tienen dos beneficios fundamentales:
- La sostenibilidad ambiental, permitiéndonos reducir nuestra huella de carbono gracias al uso de una energía limpia y renovable.
- El ahorro económico, ya que, una vez se recupera la inversión inicial, el coste de generación de la energía es cero.
Componentes fundamentales
Un kit solar de autoconsumo sin conexión a la red está formado por varios componentes que funcionan de forma integrada para capturar, gestionar, almacenar y suministrar la energía solar:
Paneles solares
Los paneles solares son la estrella del sistema, transformando la radiación solar en electricidad lista para ser utilizada. Esta energía tiene forma de corriente continua (CC).
Baterías
Una batería es un componente esencial de cualquier kit solar aislado, ya que almacena la energía para su uso posterior. Así, el sistema puede proporcionar un suministro ininterrumpido de energía, cualesquiera que sean las condiciones exteriores (días nublados, noches…).
Inversor
El inversor cumple muchas funciones. Se encarga, en primer lugar, de transformar la corriente continua en alterna (CA), de forma que nuestros electrodomésticos puedan utilizarla.
Pero, además, es el dispositivo que monitoriza y gestiona el resto del sistema: es capaz de monitorear el estado de la batería en tiempo real, gestionar la distribución de energía a los electrodomésticos para evitar pérdidas innecesarias, e incluso nos permite programar el funcionamiento de estos.
Posibles usos
Este tipo de sistemas pueden servir para una gran variedad de usos:
- Hogares que quieren ahorrar en su factura de la luz e independizarse, total o parcialmente, de la red eléctrica
- Viviendas aisladas en zonas remotas sin acceso a la red
- Empresas que buscan reducir sus costes operativos y mejorar su responsabilidad social corporativa
¿Cuáles son las tecnologías más eficientes en la actualidad?
La eficiencia de cualquier sistema depende de la calidad y tecnología utilizada en sus componentes. Es por ello que queremos abordar brevemente las tecnologías más eficientes en el mercado de la energía solar actualmente.
Paneles solares monocristalinos
La tecnología monocristalina es la más eficiente, alcanzando cuotas de conversión entre el 18 y el 22%. Y es que su diseño permite una mayor captación de la luz solar, lo que los hace ideales para lugares que reciben poca luz o con sombras parciales.
Controladores MPPT
Los controladores MPPT (o control del punto máximo de carga, por sus siglas en inglés) son esenciales para maximizar la eficiencia de cualquier sistema, ya que aseguran que cada panel solar opere en su punto máximo de rendimiento. Pueden llegar a aumentar el rendimiento de un kit solar entre un 10 y un 30%.
Baterías de litio LiFePO4
Esta tecnología ofrece una alta densidad energética, así como una vida útil muy prolongada (traducida en mayor número de ciclos de carga y descarga) y un mantenimiento mínimo.
¿Cómo dimensionar correctamente un kit solar de autoconsumo sin conexión a la red?
Dimensionar correctamente nuestro kit solar aislado es crucial, ya que necesitamos que sea capaz de dar respuesta a nuestro consumo de energía sin quedarse corto. Así, los principales aspectos a considerar son:
Estimación del consumo medio de energía
El primer paso es conocer el consumo diario de energía de la vivienda (que, de media, suele estar entre los 3 y los 5 kWh). Vamos a asumir que, en este caso, el consumo de nuestra vivienda es de 5 kWh por día y que deseamos ser autosuficientes. Con estos datos, podemos empezar a bosquejar nuestro kit solar de autoconsumo sin conexión a la red.
Dimensionamiento de los paneles solares
La producción de energía de los paneles solares dependerá del número de horas de luz que reciben (horas pico), su orientación y su inclinación. Calculemos que disponemos de 4 horas de luz pico al día.
Para este ejemplo, vamos a utilizar paneles solares de 400W. ¿Cuánta energía generarán al día?:
400W × 4 horas = 1,6 kWh al día por panel
Así pues, para cubrir un consumo de 5 kWh diarios, necesitaremos:
5 kWh ÷ 1,6 kWh = 3,125 paneles = 4 paneles
Hemos redondeado a 4 paneles para compensar las pérdidas de energía y asegurarnos de que podrán responder a nuestras exigencias energéticas.
¿Cuántas baterías necesitamos?
Cuando hablamos de un kit solar de autoconsumo sin conexión a la red, hay que tener en cuenta que sus baterías deben ser capaces de cubrir al menos un par de días de suministro, para cubrir cualquier eventualidad (como días lluviosos). En nuestro ejemplo, el kit debería tener baterías capaces de almacenar 10 kWh.
Vamos a calcular cuántas baterías de 1,5 kWh necesitaríamos:
10 kWh ÷ 1,5 kWh = 6,67 = 7 baterías
Como en el caso anterior, hemos redondeado a 7 baterías para compensar las pérdidas de energía.
¿Cómo colocar los componentes?
La correcta ubicación de cada componente asegurará el funcionamiento óptimo del kit solar aislado. Es por ello que nuestras recomendaciones son las siguientes:
Paneles solares
Deben colocarse en orientación sur, con una inclinación de entre 30 y 40º. Asimismo, es necesario evitar la incidencia de sombras sobre ellos, ya que reducirán el rendimiento global del sistema.
En su instalación se deben utilizar soportes adecuados, anclados firmemente a la superficie donde se encuentren para garantizar su estabilidad y su resistencia a las inclemencias meteorológicas.
Baterías
Tanto baterías como inversor deben colocarse en un lugar interior, protegido de la humedad, los cambios bruscos de temperatura y con una buena ventilación para evitar su sobrecalentamiento. El garaje es la mejor opción, ya que no sólo ofrece protección, sino que también es fácilmente accesible para realizar tareas de mantenimiento, reparación y sustitución, sin necesidad de que los técnicos entren en la vivienda.
Mantenimiento del sistema
Es recomendable realizar un mantenimiento periódico que asegure el funcionamiento óptimo del kit solar. Este debe consistir en una limpieza de los paneles y comprobación del estado de la batería y el inversor. Esto permitirá detectar y corregir fallos de forma temprana, antes de que afecten al rendimiento global del sistema.