Calculadora de instalación aislada: placas, batería, regulador e inversor
Caseta, casa rural, refugio de caza o almacén en el campo: una instalación aislada tiene que funcionar precisamente en el mes en que más escasea el sol. De ahí arranca esta calculadora. Toma de los datos mensuales de PVGIS el mes más flojo de tu temporada de uso y de él saca la potencia de placas, la capacidad de batería, la corriente del regulador y el tamaño del inversor.
En España la diferencia con el norte de Europa se nota: en Madrid diciembre todavía da unos 3,8 kWh por kWp al día, cuatro veces lo que da Alemania central. Una instalación para todo el año se queda, por tanto, en un tamaño razonable – y en una finca alejada suele costar menos que el enganche a la red.
Resultado
Potencia solar necesaria
217 W
para 685 Wh al día en octubre
- Capacidad de batería
- 208 Ah
- a 12 V, o sea 2.492 Wh
- Regulador de carga
- 23 A
- con un 25 % de margen, mejor MPPT
- Inversor
- no hace falta
- todos los aparatos funcionan directamente a 12/24 V
- Consumo diario
- 685 Wh
- 57,1 Ah a 12 V
- Mes de diseño
- octubre · 4,74 kWh por kWp al día
- Reserva sin sol
- 3 días
- es lo que fija el tamaño de la batería
- Dimensionado sobre octubre: fuera de tu temporada de uso la instalación se quedará corta.
- Protecciones, secciones de cable y descargas atmosféricas quedan fuera de este cálculo. Los circuitos de continua con corrientes altas hay que dejarlos en manos de un instalador.
Ver el cálculo
- 1Nevera de compresor: 45 W × 10 h directo = 450 Wh
- 2Portátil: 65 W × 3 h directo = 195 Wh
- 3Iluminación LED: 10 W × 4 h directo = 40 Wh
- 4Consumo diario: 685 Wh, o sea 57,1 Ah a 12 V
- 5Mes de diseño: octubre, con 4,74 kWh por kWp al día
- 6Potencia solar: 685 Wh ÷ (4,74 × 80 %) × (1 + 20 %) = 217 W
- 7Batería: 685 Wh × 3 días ÷ 85 % de profundidad de descarga ÷ 12 V = 208 Ah
- 8Regulador: 217 W ÷ 12 V × 1,25 = 23 A
Cómo se calcula
Una instalación aislada se apoya en cuatro piezas que tienen que entenderse entre sí: placas, batería, regulador de carga e inversor. La cadena vale lo que su eslabón más flojo, y todo cuelga de una sola pregunta: ¿en qué mes tiene que seguir funcionando la instalación?
El mes de diseño lo decide todo
En diciembre una placa da una parte de lo que produce en junio. Una caseta que solo se usa en verano necesita, por tanto, muchas menos placas que una instalación que debe aguantar el año entero. Esta calculadora toma de los datos mensuales de PVGIS el mes más flojo de tu temporada de uso y lo dimensiona todo sobre él.
| Temporada de uso | Mes de diseño | Producción por kWp al día | Placas para 600 Wh/día |
|---|---|---|---|
| Solo verano (mayo–agosto) | mayo | unos 5,8 kWh | unos 155 W |
| De primavera a otoño (marzo–octubre) | octubre | unos 4,7 kWh | unos 190 W |
| Todo el año | diciembre | unos 3,8 kWh | unos 235 W |
potencia solar [W] = consumo diario ÷ (producción del mes de diseño × rendimiento) × (1 + margen)
batería [Ah] = consumo diario × días de reserva ÷ (profundidad de descarga × rendimiento) ÷ tensión del sistema
regulador [A] = potencia solar ÷ tensión del sistema × 1,25
fusible [A] = inversor ÷ (tensión del sistema × rendimiento) × 1,25Por qué importa la tensión del sistema
Para la misma potencia, pasar de 12 a 24 V parte por la mitad la corriente. Eso significa cable más fino, fusibles más pequeños y reguladores más baratos. Regla práctica: 12 V hasta unos 1.000 W de inversor, 24 V por encima, 48 V a partir de 3.000 W. Un inversor de 2.000 W a 12 V tira casi 190 A, y ahí hace falta cable de verdad.
Ejemplo con números
Una casa de campo con luces LED, un router 4G y un frigorífico pequeño colgado del inversor. Uso de primavera a otoño, placas inclinadas al sur, zona de Madrid, sistema de 12 V con LiFePO4 y tres días de reserva.
Datos introducidos
- Aparatos:
- LED-Licht: 10 W × 4 h/día × 0 1/0
- Mobiler Router: 10 W × 8 h/día × 0 1/0
- Kühlschrank 230 V: 60 W × 8 h/día × 1 1/0
- Temporada de uso: De primavera a otoño (marzo–octubre)
- Zona: España – centro (Madrid)
- Orientación de las placas: Sur
- Inclinación: Inclinadas (30–35°)
- Tensión del sistema: 12 V
- Tipo de batería: LiFePO4 (litio)
- Días de reserva sin sol: 3 días
- Margen sobre la potencia de placas: 20 %
- Rendimiento de la instalación solar: 80 %
- Rendimiento del inversor: 88 %
Resultado
211 W
Potencia solar necesaria
- Capacidad de batería
- 202 Ah
- Regulador de carga
- 22 A
- Inversor
- 60 W
- Consumo diario
- 665 Wh
- Mes de diseño
- octubre · 4,74 kWh por kWp al día
- Reserva sin sol
- 3 días
Cálculo
- Kühlschrank 230 V: 60 W × 8 h en 230 V = 545 Wh
- Mobiler Router: 10 W × 8 h directo = 80 Wh
- LED-Licht: 10 W × 4 h directo = 40 Wh
- Consumo diario: 665 Wh, o sea 55,5 Ah a 12 V
- Mes de diseño: octubre, con 4,74 kWh por kWp al día
- Potencia solar: 665 Wh ÷ (4,74 × 80 %) × (1 + 20 %) = 211 W
- Batería: 665 Wh × 3 días ÷ 85 % de profundidad de descarga ÷ 12 V = 202 Ah
- Regulador: 211 W ÷ 12 V × 1,25 = 22 A
- Inversor: 60 W por el aparato de 230 V más grande, fusible de batería 7 A
Los valores explicados
- Aparatos: potencia, horas, salida
- La potencia que indica el aparato, las horas reales de uso al día y si pasa por el inversor (230 V) o funciona directamente a 12/24 V.
- Temporada de uso
- Es lo que fija el mes de diseño y la palanca más potente del cálculo: una instalación para todo el año cuesta bastantes vatios más que una de verano.
- Orientación e inclinación
- En una instalación de todo el año una inclinación más pronunciada compensa: desplaza la producción hacia el invierno, que es donde falta.
- Tensión del sistema
- 12 V para instalaciones pequeñas, 24 V a partir de unos 1.000 W, 48 V por encima de 3.000 W. Cuanta más tensión, menos corriente y menos sección de cable.
- Tipo de batería
- Una LiFePO4 se descarga hasta el 85 %, una de plomo solo hasta el 50 %: para la misma energía útil, el plomo pide casi el doble de capacidad.
- Días de reserva
- Los días sin sol que la batería tiene que cubrir. Tres días es la base más extendida.
Errores habituales
- Dimensionar para el verano y usar la instalación en invierno. Diciembre da una parte de junio: una instalación de verano se queda parada en la temporada fría.
- Quedarse corto con la batería. Tres días nublados seguidos son normales; sin días de reserva la instalación se vacía una y otra vez.
- Contar una batería de plomo al 100 %. Solo se usa la mitad, si no la vida útil se desploma.
- Elegir el regulador al límite. Con frío las placas superan un instante su potencia nominal: ese 25 % de margen forma parte del cálculo.
- Colgarlo todo del inversor. Luces, bombas y aparatos USB directamente a 12 V se ahorran las pérdidas de conversión.
- Olvidarse del fusible de batería. Una protección del calibre correcto entre batería e inversor no es un accesorio.
Supuestos y límites
- Los datos de producción vienen de PVGIS (media 2005–2023) para una localidad de referencia por zona; la sombra de árboles y edificios no está incluida.
- El consumo se considera constante a lo largo del año. En la realidad, en invierno se suman luces y el control de la calefacción, y en verano la refrigeración.
- La potencia del inversor se basa en el aparato de 230 V más grande; si varios funcionan a la vez, hay que sumarlos.
- El rendimiento de carga y la profundidad de descarga recogen los valores típicos de fabricante para cada tecnología.
- Secciones de cable, distancias entre filas y el cálculo fino de las protecciones quedan fuera: para eso hace falta un proyecto de verdad.
- No se modela el efecto de la temperatura: por debajo de 0 °C baja la capacidad disponible, y una LiFePO4 no debe cargarse bajo cero.
Preguntas frecuentes
¿Cuánta placa hace falta para una casa de campo?
Depende casi solo de la temporada de uso. Para 600 Wh al día en la zona de Madrid salen unos 155 W si solo la usas en verano, 190 W de primavera a otoño y 235 W para todo el año. En la cornisa cantábrica las cifras suben; en Andalucía bajan todavía más.
¿De qué tamaño tiene que ser la batería de una instalación aislada?
Consumo diario × días de reserva ÷ profundidad de descarga útil. Con 600 Wh al día, tres días de reserva y una LiFePO4 al 85 %, salen unos 2.100 Wh, es decir en torno a 175 Ah en 12 V. Con plomo haría falta casi el doble.
¿12 V, 24 V o 48 V?
Hasta unos 1.000 W de inversor el 12 V sigue siendo cómodo. Por encima, la corriente se vuelve incómoda: 2.000 W a 12 V son casi 190 A. Se pasa entonces a 24 V a partir de 1.000 W y a 48 V hacia los 3.000. Cuanta más tensión, más baratos salen cables, fusibles y reguladores.
¿Qué regulador de carga necesito?
Corriente de carga = potencia de las placas ÷ tensión del sistema, más un 25 % de margen. Para 500 W en 12 V salen unos 52 A. Un MPPT compensa casi siempre: recoge un 10–30 % más que un PWM y admite tensiones de placa más altas, con lo que también adelgaza el cable que va de las placas al regulador.
¿Tiene sentido una instalación aislada para todo el año en España?
Mucho más que en el centro de Europa. En Madrid, diciembre todavía da unos 3,8 kWh por kWp al día, cuatro veces lo que da Alemania central, y en el sur sube aún más. Por eso aquí una instalación de todo el año no se dispara de tamaño, y en fincas alejadas suele salir más barata que pagar el enganche a la red.
¿Cuántos días de reserva conviene contar?
Tres son una buena base: es lo que dura un temporal normal. Si usas la instalación en invierno o dependes de ella, cuenta cuatro o cinco. Cada día de reserva se paga directamente en capacidad de batería.
¿Necesito inversor?
Solo para los aparatos de 230 V. Luces, bombas, ventiladores, router y cargadores USB existen todos en versión de 12 V, lo que evita un 12–18 % de pérdidas de conversión y el consumo en vacío del inversor. Para un frigorífico, una herramienta eléctrica o un electrodoméstico no hay manera de prescindir de él.
¿Cuánto cuesta una instalación aislada pequeña?
Los precios de los componentes varían muchísimo, y esta calculadora no da ninguno a propósito. Como orientación: la batería suele ser la partida más gorda, seguida de las placas. Bajar el consumo recorta las dos a la vez.
Fuentes y referencias
- PVGIS 5.3 (Comisión Europea, JRC): producción mensual por localidad, orientación e inclinación
- Fichas técnicas de reguladores, baterías e inversores (profundidad de descarga, rendimientos, corrientes admisibles)
- Reglamento electrotécnico para baja tensión (REBT) e indicaciones de fabricante para la protección de los circuitos de continua – el dimensionado hay que dejarlo en manos de un instalador