Lección 1: Cálculo sencillo de consumos

Cálculo sencillo de consumos: para diseño de sistema FV

A la hora de hacer nuestro cálculo para un sistema fotovoltaico, debemos comprender básicamente algunos conceptos eléctricos, no hace falta ser un experto para calcular los mismos, pero contra mayor conocimiento, se puede hilar mas fino en detalles que al final, terminan siendo importantes.

Vamos a empezar con un ejemplo sencillo para el cálculo de una instalación OFF GRID (Aislado de la red eléctrica) para los determinados consumos básicos:

  • 1 Heladera clase A
  • 1 Ventilador de techo
  • 1 TV 27″ (LCD O LED)
  • 1 Deco DirecTV
  • 5 Luces (3 LED y 2 Bajo consumo)
  • Radio, carga celular
  • Lavarropa de paleta 2 lavados semanales

Pues bien, lo primero que debemos hacer es determinar cuando consumen, hay muchas listas por internet, pero también encontramos las etiquetas o podemos chequear el consumo de elemento por elemento en internet, por lo que vamos a mostrar un caso estándar:

  • 1 Heladera clase A – 100 Watt por hora
  • 1 Ventilador de techo – 50 Watt por hora
  • 1 TV 27″ (LCD O LED) – 60 Watt por hora
  • 1 Deco DirecTV – 25 Watt por hora
  • 5 Luces (3 LED y 2 Bajo consumo) – 13 Watt LED y 20 Watt bajo consumo
  • Radio, carga celular – 25 Watt ambos a la vez
  • Lavarropa de paleta 2 lavados semanales – 500 Watt por hora

Por lo que con estos datos, podemos ir confeccionando una planilla de cálculos sencilla, donde los datos que nos faltan para calcular las horas por día son en total, los siguientes datos: cantidad, descripción, potencia unitaria, potencia total, factor de simultaneidad y horas de uso al día, con todos estos datos podemos conocer la potencia total. Veamos la siguiente tabla:

Vemos que la última columna no es mas que una multiplicación de todas las columnas:

Finalmente llegamos a la potencia final, que es la suma de todas las potencias, que es 2970 Watt.h.día que es el dato que mas nos interesa. Vemos que existe el agregado del consumo del mismo inversor encargado de producir 220 Voltios desde las baterías que estarán en 12, 24 o 48 Voltios.

Para tener en cuenta perdidas en caídas de tensión y de conversión, vamos a agregar un 10% de perdidas por conversión en baterías.

2970 x (10% de 2970) = 2970 x 1,1 = 3267 Watt.h.día

Tenemos un valor muy cercano al consumo promedio en un día, vamos a redondearlo en 3300 Watt, por lo que ahora, tenemos que ver que cantidad de paneles hay que instalar según la localidad, pues la radiación de cada localidad cambia. Para no hacer extenso este documento, vamos a hacer distintas prácticas y dividir los temas al final de este articulo usted podrá seguir al siguiente tema, pero antes vamos a dejar en claro algunos conceptos.

Factor se simultaneidad

El factor de simultaneidad se refiere a la cantidad de elementos que se están usando consecutivamente, puede estar dado por dos factores, funcionamiento interno del componente y/o horas de uso en relación a la simultaneidad de artefactos prendidos, vamos a ver ciertos ejemplos:

Heladera: Una heladera, según la eficiencia energética que tiene, la cantidad de alimentos que refrigera por día y la cantidad de veces que se abre y cierra, puede variar su potencia, pero por lo general, el motor de la misma funciona unas 8 a 9 horas por día, luego, las demás horas consume muy poco, porque esta en stand by, por lo que una forma de calculo holgada es calcular un factor de simultaneidad del 50%, en algunos casos puede ser un 40%, pero tenemos que considerar siempre el peor caso.

Luces: Por lo general contra mas la cantidad de luces, mas es la posibilidad de que existan mas cuartos, pero que no todos estén encendidos, en casas de varios cuartos y ambientes, el factor de simultaneidad puede bajar hasta 0,6 y cuando tenemos 2 a 5 luces, tiende a estar cerca de 0,8. Por lo que si ponemos 5 horas de iluminación, con 5 lamparas, y consideramos que hay 0,8 de factor de simultaneidad, el calculo puede entenderse de la siguiente manera: 3 lamparas están encendidas durante 5 horas, y 2 durante 1,5 horas (baños, pasillo, cuarto herramientas, etc).

Lavarropa: Un lavarropa de paleta, con 5 kilos de ropa puede consumir una potencia de 500 Watt hora, pero tenemos que comprender que la paleta enciende y apaga, por lo general activamente el motor funciona un 50% del tiempo del lavado, por lo que si el lavado dura 3 horas, realmente estará funcionando 1,5 horas, si utilizamos el factor de simultaneidad de 0,5.

Conocer la potencia de consumo es muy importante, nosotros calculamos la misma para cada caso, pero es importante que nuestros clientes comprendan la metodología, esto es solo un ejemplo general.

Para seguir hacia la siguiente lección: Lección 2: Potencia en Paneles de acuerdo al consumo y localidad

Espero que sea útil esta información, a cargo de Andrés Alejandro Navarro