Electrificación de una vivienda rural
Supongamos una familia que habita una casa rural en la que existen 12 puntos de luz de alumbrado fluorescente de alta eficiencia con una potencia de 20W cada uno, y otros 6 puntos de luz de 30W cada uno.
Además hay un frigorífico de bajo consumo que consume 160 Wh de potencia por día y un televisor que consume 50 W .
Se estima que en promedio cada punto de luz de 20 W va a permanecer encendido unas 2 horas al día, y cada uno de los puntos de luz de 30 W otras 2 horas al día; el televisor unas 5 horas por día, y el frigorífico todo el día.
El consumo total en un día se calculará así:
Supongamos que la instalación se encuentra en la provincia de Sevilla, para esta zona, el valor mínimo recomendado de autonomía es de 11 días por lo que la capacidad de la batería será de
1500 Wh x 11 = 16500 Wh
Suponiendo que la tensión de alimentación es de 12 V, tendremos una capacidad de 16500 Wh / 12 V =1375 Ah
Los paneles solares se orientan siempre hacia el sur y su inclinación debe ser aproximadamente igual a la latitud del lugar incrementada en 15º para maximizar la energía captada en épocas invernales en los que el consumo normalmente es mayor y las horas de radiación y altura solar menor.
Una expresión aproximada para determinar el número de Watios – hora de energía E que puede aportar, a lo largo de un típico día de invierno con escasa nubosidad, un panel cuya potencia nominal sea P Watios, instalado en un lugar cuya latitud sea L grados es:
E = (5 – L / 15) x (1 + L / 100) x P
Por ejemplo, para Sevilla, con una latitud de 37.4 º, es de esperar que cada panel de 50Wp de potencia, produzca en un día medio de invierno una energía igual a:
E = (5 – 37.4 / 15) x (1 + 37.4/100) x 50 = 2,51 x 1.37 x 50 = 172,4 Wh
El valor E obtenido en la fórmula anterior puede aumentarse hasta un 25%, o bien disminuirse en el mismo porcentaje, según sean las condiciones climatológicas predominantes en los meses invernales, especia lmente la nubosidad.
En caso que la nubosidad sea muy escasa, un valor razonable sería un 20% superior al calculado y si, por el contrario, se trata de un lugar en que los inviernos se caracterizan por muchas lluvias y abundante nubosidad, habremos de disminuir de valor E en un 25%.
En nuestro caso lo aumentaremos un 20 % debido a las condiciones climáticas de la provincia en cuestión:
172.4 Wh x 1.2 =206.9 Wh
Conociendo este dato, estamos en disposición de calcular el número de paneles necesarios para nuestra instalación:
Nº de paneles = Consumo diario / Energía aportada por panel = 1500 / 206,9 = 7,3 (8 paneles de 50Wp).
En definitiva, el sistema solar fotovoltaico para el supuesto estudiado se compone de 8 paneles de 50Wp + un cuadro de conexiones + un regulador de carga adecuado + una batería con una capacidad de 1375 Ah.
Se puede estimar para este tipo de instalaciones un precio orientativo de unas 1800 ptas por vatio pico de potencia instalada, en nuestro caso 8 paneles x 50 Wpico = 400 Wpico x 1800 ptas/W = 720000 ptas la instalación completa.
Si a este precio le restamos la subvención a fondo perdido que los organismos públicos conceden actualmente para promocionar el uso de estas energías y que, en la mayoría de los casos ascienden hasta un 40 % del total de la instalación, el coste para el usuario final resulta bastante atractivo.
Fuente: Guía técnica de aplicación para instalaciones de energías renovables del Gobierno de Canarias
