En el mundo moderno de hoy, la urgencia de fuentes de energía sostenibles y renovables ha alcanzado niveles sin precedentes. Entre los métodos más populares y eficaces para generar energía limpia, la energía solar ocupa un lugar central. Al construir un sistema de energía solar fuera de la red, usted tiene la extraordinaria capacidad de aprovechar el inmenso potencial del sol, generando electricidad para su residencia independientemente de la red eléctrica convencional. En este esclarecedor artículo, lo guiaremos de manera experta a través del complejo proceso de planificación, diseño e instalación sin problemas de su propio sistema de energía solar fuera de la red.

Equipos y herramientas necesarios

Antes de comenzar el proceso de instalación, deberá reunir todo el equipo y las herramientas necesarios. Aquí hay una lista de los elementos esenciales que necesitará:

• Paneles solares: Éstas son la parte del sistema que produce energía.
• Inversor: Este dispositivo convierte la corriente continua (CC) de los paneles en corriente alterna (CA) utilizable. La mayoría de los electrodomésticos modernos funcionan con alimentación de CA.
• Batería: Este almacena el exceso de energía durante el día y lo suministra durante la noche ya que los paneles solares dejan de funcionar después del atardecer.
• Controlador de carga: Este dispositivo mejora la eficiencia y seguridad de la carga de la batería.
• Alambrado: Se necesita un juego de cables para conectar todos los componentes del sistema.
• Bastidores de montaje: Son útiles para colocar los paneles solares en un ángulo óptimo para la producción de energía.

Es posible que también necesite algunos elementos diversos, como fusibles/disyuntores, conectores, bridas para cables, dispositivos de medición y terminales.

Para las herramientas, necesitará un pelacables, una herramienta para engarzar, alicates, destornillador y llaves.

Diseño del sistema de energía solar

Diseñar el sistema de energía solar implica determinar el tamaño del sistema que necesita. Este tamaño depende principalmente del requerimiento total de electricidad de todos los electrodomésticos que alimentará el sistema. Para hacer esto, enumere todos sus electrodomésticos y su consumo de energía (por hora) y energía (diario). La potencia nominal de cada aparato se proporciona en vatios (W) y, a menudo, se indica en el aparato. También puedes utilizar herramientas online para conocer el consumo de energía de tus electrodomésticos.

Calcula el consumo de energía multiplicando el consumo de energía por las horas de uso. Una vez que conozca la potencia nominal de todos los electrodomésticos que planea utilizar con energía solar, haga una tabla con los valores de potencia y energía.

Por ejemplo, si tienes un frigorífico que consume 150W y funciona durante 24 horas, el consumo energético sería de 150W * 24h = 3600Wh o 3,6kWh.

Dimensionamiento de los paneles solares

Para dimensionar sus paneles solares, comience por averiguar el promedio de horas de luz solar en su ubicación. Puede encontrar las horas de luz solar diarias para cualquier ubicación en una de las muchas fuentes en Internet. Una vez que tenga ese número, puede utilizar el siguiente cálculo para averiguar el tamaño del panel solar:

Energía total requerida (Wh) ÷ horas de luz solar diarias (h) = tamaño del panel solar (W)

Por ejemplo, si la energía total requerida es 2.740 Wh y las horas de luz solar diarias son 4,5 h, el tamaño del panel solar sería 2.740 Wh ÷ 4,5 h = 608 W. Con cierto margen de seguridad, puedes utilizar dos paneles solares de 350 vatios conectados en series.

Dimensionamiento de la batería y el controlador de carga

La mayoría de las empresas ofrecen ahora baterías especificadas en Wh o kWh. Para el perfil de carga de nuestro ejemplo, la batería debería poder almacenar un mínimo de 2,74 kWh. Agregue un poco de margen de seguridad a esto y podrá usar una batería confiable de 3 kWh.

Seleccionar un controlador de carga es similar. Busque un controlador de carga con un voltaje nominal que coincida con el voltaje del panel y de la batería (por ejemplo, 12 V). Verifique las especificaciones del controlador para asegurarse de que su capacidad actual sea mayor que la corriente nominal de los paneles solares (por ejemplo, use un controlador de 20 A para paneles solares de 11 A).

Elegir el inversor

La selección de su inversor depende de las clasificaciones de su batería y panel solar. Elija un inversor con una potencia ligeramente superior a la de sus paneles. En el ejemplo anterior, tenemos paneles de 750 W y podemos utilizar un inversor de 1.000 W.

A continuación, asegúrese de que el voltaje de entrada fotovoltaico del inversor coincida con el voltaje del panel solar (por ejemplo, 36 V) y que el voltaje de entrada de la batería coincida con el voltaje nominal de su batería (por ejemplo, 12 V).

Puede comprar un inversor con puertos integrados y conectar sus electrodomésticos directamente al inversor para facilitar su uso.

Elegir los tamaños de cable adecuados

Para sistemas pequeños como el que estamos diseñando, el tamaño del cable no es una gran preocupación. Puedes optar por utilizar un cable general de 4 mm para todas tus conexiones.

Para sistemas más grandes, los tamaños de cable correctos son esenciales para garantizar un rendimiento óptimo y seguro. En ese caso, asegúrese de utilizar un tamaño de cable en línea guía.

Instalación del sistema

En este punto, tendrá todo el equipo del tamaño correcto. Esto lo lleva al paso final: la instalación. Instalar un sistema de energía solar no es complicado. La mayoría de los equipos modernos vienen con puertos y conectores ya preparados, por lo que es fácil conectar los componentes.

Al conectar los componentes, siga el diagrama de cableado que se muestra a continuación. Esto asegurará que la energía fluya en la secuencia y dirección correctas.

Diagrama de cableado del sistema solar fuera de la red de bricolaje

Pensamientos finales

Adoptar la energía solar no requiere necesariamente contratar un equipo y gastar una fortuna. Para una configuración sencilla fuera de la red, puede tomar el asunto en sus propias manos con conocimientos eléctricos básicos y un poco de matemáticas.

Alternativamente, puede optar por un sistema solar portátil, que combina convenientemente la batería, el inversor y otros dispositivos electrónicos en un solo dispositivo. Simplemente conecte sus paneles solares, aunque a un costo ligeramente mayor, y disfrute de la simplicidad que ofrece.

La construcción de un sistema de energía solar fuera de la red es un esfuerzo gratificante y ecológico. Con una planificación cuidadosa, el equipo adecuado y espíritu de bricolaje, puedes aprovechar el poder del sol y generar energía limpia y renovable para tu humilde morada.