La guía definitiva para sistemas solares fotovoltaicos autónomos de bricolaje | Renogy US

Las instalaciones solares aisladas en medio de la nada son a menudo lo primero en lo que la gente piensa cuando consideran pasarse a la energía solar. Aunque definitivamente no es para todos, la energía solar aislada para bricolaje puede ser una gran solución para quienes viven en un área remota sin acceso confiable y asequible a la red eléctrica, desean llevar un estilo de vida autosuficiente sin facturas mensuales de servicios públicos o tienen la capacidad de acceder a la energía durante un apagón.

Los sistemas solares aislados utilizan baterías para almacenar la energía producida por los paneles solares. Dado que dependerá únicamente de su propia instalación solar para cubrir todas sus necesidades energéticas, los sistemas deben dimensionarse y diseñarse para adaptarse a una variedad de necesidades a lo largo del año, especialmente en invierno, cuando hay menos horas de luz solar. Los sistemas aislados son excelentes para quienes desean seguir la ruta del bricolaje, ya que no están conectados a la red. Pero sin duda querrá informarse antes de empezar. Los componentes clave de cada instalación solar aislada incluyen paneles solares, controladores de carga, baterías e inversores. Le recomendamos encarecidamente que se tome el tiempo de leer sobre todos los diferentes componentes, así como sobre cómo planificar y dimensionar su sistema para que sea eficiente durante los próximos años.

En esta guía, le ayudaremos a calcular cuánta energía necesitará producir, cómo almacenar esa energía y cómo seleccionar sus componentes, desde los paneles solares hasta los inversores.

Calcule su carga de energía

Una de las partes más importantes de la desconexión de la red es el cálculo de sus necesidades energéticas. Esto se debe a que no podrá conectarse a la red eléctrica, sino que dependerá únicamente de su propio sistema. Tener una comprensión precisa de sus necesidades energéticas le dará una mejor idea de los costos y le asegurará que no construya un sistema demasiado pequeño o demasiado grande.

La Calculadora de energía solar de Renogy es una excelente herramienta que facilita el proceso de determinar sus necesidades específicas. La calculadora de dimensionamiento solar le permite introducir información sobre su estilo de vida para ayudarle a decidir sus requisitos de paneles solares. Deberá saber el total de vatios que consumirán sus aparatos electrónicos, el tiempo que piensa hacer funcionar los dispositivos, la eficiencia de su controlador de carga y las horas de sol promedio por día (teniendo en cuenta los meses de invierno más oscuros).

Obtenga más información sobre los sistemas solares aislados, así como sobre cómo dimensionar su sistema para que se adapte mejor a sus necesidades y las de su hogar en las siguientes publicaciones.

Seleccione baterías para su banco de baterías

Las baterías son un componente crucial de los sistemas solares aislados. Después de todo, ¿cómo va a almacenar toda la energía producida por sus paneles? Hay una variedad de opciones de baterías de ciclo profundo que son ideales para aplicaciones solares, como las de plomo-ácido selladas e inundadas y las de iones de litio.

Las baterías de plomo-ácido inundadas son la opción de batería más barata y están disponibles en muchas grandes tiendas. También requieren el mayor mantenimiento. Las baterías de plomo-ácido inundadas contienen una combinación de electrolito líquido, y el líquido de estas baterías debe medirse y mantenerse cuidadosamente para garantizar una batería sana y duradera. También emiten gases, por lo que es importante que estén alojadas en una habitación bien ventilada.

Las baterías de plomo-ácido selladas requieren poco o ningún mantenimiento y son más eficientes que las baterías de plomo-ácido inundadas. A diferencia de las baterías de plomo-ácido inundadas, no es necesario añadir agua al compartimento interior. Aunque son más caras, también tienen una vida útil más larga.

Existen dos tipos principales de baterías de plomo-ácido selladas: las baterías de gel y las de alfombrilla de vidrio absorbente (AGM). Las baterías de gel, que utilizan sílice para endurecer la solución electrolítica de la batería, suelen tener tasas de carga y salida más bajas que las baterías de alfombrilla de vidrio absorbente. Tampoco pueden manejar tanta corriente, lo que significa que tardan más en recargarse. Las baterías de gel tienen una vida útil mayor que las baterías AGM. Las baterías AGM son las más baratas de las dos y también ofrecen un mejor rango de temperatura.

Las baterías de fosfato de hierro y litio son el tipo de batería más avanzado y caro. Aquellos que valoran la eficiencia y la portabilidad deberían considerar las baterías de fosfato de hierro y litio. Son compactas y ligeras, tienen una vida útil extremadamente larga y altas tasas de descarga y recarga. También requieren poco o ningún mantenimiento. Las baterías de litio suelen tener una vida útil de al menos 10 años y pierden menos capacidad cuando están inactivas que otros tipos de baterías.

Cuando se trata de elegir una batería para su sistema aislado, normalmente recomendamos baterías de litio debido a su alta eficiencia y vida útil.

La cantidad de almacenamiento de batería que necesita se basa en su consumo de energía, así que consulte de nuevo los resultados de la calculadora de paneles solares de Renogy. Para que se haga una idea, una capacidad de batería de 4 a 8 kWh suele ser suficiente para una casa promedio de cuatro personas. Para obtener más información sobre los pros y los contras de cada tipo de batería, el tamaño del banco de baterías que debe tener y las diferentes opciones disponibles de Renogy, lea las siguientes publicaciones.

Seleccione sus paneles solares

Cuando se trata de recolectar energía del sol, es ahí donde entran en juego los paneles solares. Hay algunas opciones diferentes de paneles solares disponibles para elegir.

Paneles monocristalinos vs. policristalinos

Elegir entre paneles monocristalinos y policristalinos es uno de los primeros pasos a seguir al comprar paneles solares. Los paneles policristalinos son de color azul claro y son menos eficientes en energía y espacio que los paneles monocristalinos. En el lado positivo, también son la opción más barata. Los paneles monocristalinos, que son de color más oscuro, son más eficientes en espacio y energía. Tenga en cuenta que con la eficiencia adicional viene un precio más alto.

Paneles portátiles vs. de techo

Los paneles solares rígidos montados en el techo son el tipo de panel solar más común y duradero. También son ideales si tiene necesidades energéticas constantes y desea poder cargar su banco de baterías con solo pulsar un interruptor. Si busca montar sus paneles solares en un techo no plano, los paneles solares flexibles son la solución.

Por otro lado, los paneles solares portátiles son perfectos para aquellos que quizás no estén listos para montar paneles solares en su techo, tienen una superficie limitada para montar paneles, desean generar energía solar en múltiples aplicaciones, como en su RV y su hogar, o tienen necesidades energéticas más pequeñas. Uno de los tipos más populares de sistemas de paneles solares portátiles son los kits de paneles plegables tipo maleta. Los kits de paneles plegables tipo maleta son ligeros, fáciles de manejar y se pueden colocar en el suelo e inclinarse para lograr la máxima eficiencia.

Paneles de 12V vs. 24V

Las instalaciones solares se pueden construir como sistemas de 12, 24 o 48 voltios. La mayoría de los vehículos recreativos y barcos tienen bancos de baterías de 12V, por lo que la gente suele usar paneles de 12V para que sean compatibles con estos. Puede considerar un sistema de paneles solares de 24V si tiene altas necesidades energéticas. Si sus necesidades energéticas son de aproximadamente 1 a 3 kW, le recomendamos un sistema de 24 voltios. Si sus necesidades energéticas son superiores a eso, querrá instalar un sistema de 48V. Tener un sistema de paneles de mayor voltaje puede ahorrarle dinero a largo plazo, ya que necesita menos controladores de carga y puede usar cables más delgados para la misma cantidad de energía.

Los paneles solares también están disponibles en formas flexibles y rígidas. Los paneles flexibles pesan menos que los paneles solares rígidos y se pueden instalar directamente en el techo de su caravana o furgoneta. Los paneles rígidos, que son más duraderos, también se pueden montar para inclinarlos, lo que hace que su recolección de energía solar sea más eficiente. Si va a montar paneles en su techo, deberá tener en cuenta el estado de su techo y su antigüedad. Si se acerca al final de su vida útil, querrá reemplazarlo antes de instalar energía solar.

Obtenga más información sobre todo esto y más en las siguientes publicaciones sobre paneles solares y cómo seleccionar el adecuado para usted.

Seleccionar un controlador de carga solar

Los controladores de carga son otro componente crucial de su sistema y se recomiendan con cada panel solar de más de cinco vatios. Se sitúan entre la fuente de energía y el almacenamiento y desempeñan la función esencial de evitar la sobrecarga de las baterías limitando la cantidad y la velocidad de carga de las mismas.

Además, los controladores de carga apagan el sistema si la energía almacenada cae por debajo del 50 por ciento de su capacidad y cargan las baterías al nivel de voltaje correcto. Esto ayuda a preservar la vida útil y la salud de las baterías de su banco de baterías.

Hay dos tipos de controladores de carga a considerar: controladores de modulación por ancho de pulso (PWM) y controladores de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT). Los controladores de carga PWM son más baratos e ideales en aplicaciones más pequeñas. Son una tecnología más antigua y más barata, pero también son menos eficientes que los controladores de carga MPPT. Los controladores MPPT son la opción de controlador más eficiente, ideal en aplicaciones grandes y la opción más cara. Ambos son ampliamente utilizados, tienen vidas útiles similares y preservan la vida de sus baterías. Normalmente recomendamos usar controladores MPPT en un sistema aislado debido a sus mayores niveles de eficiencia.

Obtenga más información sobre los controladores de carga en las publicaciones a continuación.

Seleccionar un inversor

Los inversores son el último componente crucial a considerar al montar su instalación solar. Los inversores convierten la energía de CC producida por sus paneles solares y almacenada en su batería en energía de CA. Un inversor es necesario para alimentar los electrodomésticos comunes que se encuentran en su hogar o RV, desde televisores hasta microondas. Al buscar inversores, rápidamente se dará cuenta de que no existe un enfoque único para todos.

Existen dos tipos principales de inversores: de onda sinusoidal pura y de onda sinusoidal modificada.

Los inversores de onda sinusoidal pura son capaces de producir electricidad suave, silenciosa y confiable para operar electrodomésticos y dispositivos electrónicos sin ninguna interferencia. Como su nombre indica, los inversores de onda sinusoidal pura producen corriente en forma de onda sinusoidal pura. Renogy vende una gama de inversores de onda sinusoidal pura de varias capacidades para adaptarse a su instalación solar y a sus necesidades energéticas. Los inversores de Renogy también proporcionan protección contra sobrecarga tanto para la entrada de CC como para la salida de CA para evitar daños a los componentes y a la unidad.

Al observar la forma de onda de un inversor de onda sinusoidal modificada, tiene un patrón cuadrado escalonado, donde la polaridad se invierte. Debido a la irregularidad del patrón de onda, los inversores de onda sinusoidal modificada pueden afectar negativamente a equipos más delicados y sensibles. Si tiene equipo médico que necesita alimentar, como una máquina CPAP, le recomendamos usar un inversor de onda sinusoidal pura. En muchos casos, escuchará un zumbido con dispositivos conectados a un inversor de onda sinusoidal modificada.

¿Qué puedo hacer funcionar con un inversor de onda sinusoidal modificada?

Los inversores de onda sinusoidal modificada se pueden utilizar en sistemas sencillos sin componentes electrónicos sensibles. Si está utilizando un aparato que no tiene un motor de CA y no es un equipo médico delicado, puede que le sirva un inversor de onda sinusoidal modificada. Los televisores de tubo antiguos, las bombas de agua y los cargadores de teléfono suelen funcionar bien con un inversor de onda sinusoidal modificada.

Electrodomésticos como refrigeradores, microondas y compresores que usan motores de CA no funcionarán tan eficientemente con un inversor de onda sinusoidal modificada. Algunas luces fluorescentes tampoco funcionarán tan brillantes, y algunas pueden zumbar o hacer ruidos de zumbido.

Revise las publicaciones a continuación para obtener más información sobre los diferentes tipos de inversores, qué buscar al comprar y qué tamaño de inversor comprar para su sistema:

Montarlo todo

La energía solar es cada vez más popular entre propietarios de viviendas y viajeros por igual, y es fácil ver por qué. Hay mucho que considerar al optar por la energía solar, desde clasificar las opciones tecnológicas hasta tramitar permisos, pero gracias a la creciente cantidad de kits de paneles solares, instalar energía solar por su cuenta nunca ha sido tan fácil.

Si está interesado en desconectarse de la red o vivir un estilo de vida remoto o móvil en una furgoneta o RV, y tiene el tiempo y la energía para dedicar a un proyecto solar, la energía solar aislada de bricolaje puede ser una excelente manera de satisfacer sus necesidades energéticas, ser autosuficiente, sostenible y ahorrar dinero. Además, si lleva un estilo de vida sin acceso confiable y asequible a la energía, la energía solar aislada suele ser la mejor manera de satisfacer esas necesidades y vivir la vida de sus sueños.

Esperamos que esta guía haya respondido a sus grandes preguntas sobre cómo desconectarse de la red. Tener en cuenta los diferentes componentes solares, dimensionar correctamente su sistema y elaborar un plan para todo el proceso de instalación le ayudará a garantizar una transición sin problemas para empezar a recolectar y almacenar energía del sol.

Vehículo con motor propio (espacio habitable y motor en el mismo vehículo, como furgonetas, autobuses y autocaravanas)

Cuando tienes un motor incorporado en tu espacio vital, puedes aprovechar la capacidad de cargar la batería de tu casa sin tener que cargar un generador de gasolina. Ciertamente puedes usar un aislador de batería para cargar mientras conduces, pero instalar un cargador de batería CC a CC puede aumentar en gran medida el voltaje/amperaje de carga y disminuir considerablemente el tiempo que tarda en recargar la batería de tu casa.

Al instalar un cargador de batería CC a CC de doble entrada, puede cargar la batería de su casa aún más rápido mientras conduce, obteniendo energía simultáneamente de la batería de arranque/alternador de su vehículo (cuando el motor está en marcha) y de sus paneles solares montados en el techo. Este producto se convierte en cargador de batería y controlador de carga, todo en uno. La conveniencia adicional aquí es que cuando las baterías de la casa están llenas y los paneles aún están recolectando energía solar, cargarán la batería de arranque para que no tenga que preocuparse por no poder arrancar su vehículo después de dos semanas en el desierto.

RV remolcable (espacio habitable en un vehículo secundario remolcado por un automóvil o camión, como remolques de quinta rueda, campers y remolques de viaje)

Los remolques también pueden aprovechar las mismas oportunidades de carga, pero requieren la capacidad de conectarse y desconectarse rápidamente. Después de todo, el objetivo de usar energía solar es cargar pasivamente las baterías mientras sales a jugar al aire libre. Cualquiera de los cargadores de CC a CC mencionados anteriormente se puede instalar en el vehículo remolcador o en el propio remolque, muy cerca de las baterías de la casa. Solo ten en cuenta que cuanto mayor sea la distancia desde la batería de arranque, mayor será el calibre del cable que deberás usar para reducir la caída de voltaje y aumentar la seguridad. Muchos clientes de Renogy usan cables de extensión Anderson de calibre 4 para establecer una conexión rápida y fácil entre el remolque y el vehículo de remolque.

Diagramas de cableado:

• Cargador de batería de CC a CC (manual, pág. 16)

• Cargador de batería de CC a CC de doble entrada (manual, pág. 14)

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Shari Galiardi y David Hutchison han convertido sus antecedentes de educación superior, su deseo de aprendizaje continuo y su sed de viajes de aventura en escritura, fotografía, producción de videos y giras de oratoria de costa a costa. Conocidos por sus amigos simplemente como Shari y Hutch, puedes obtener más información sobre sus aventuras a tiempo completo con energía solar en su sitio web en freedominacan.com. O síguelos en Facebook, Instagram y YouTube como "Freedom in a Can".

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