Ingeniería industrial

Calculadora de tamaño de almacenamiento de baterías y energía solar fuera de la red

Dimensione el almacenamiento solar fuera de la red, las estaciones base de telecomunicaciones y las microrredes: calcule el banco de baterías requerido Ah/kWh, la potencia máxima del conjunto fotovoltaico (Wp), el recuento de módulos y la corriente del controlador de carga MPPT en función de los kWh diarios, los días de autonomía, el DOD y las horas de sol pico.

Paneles solares para tejados
📷 Hayan Alhasan · CC BY-SA 4.0
◈ Procesamiento local · Las entradas no se cargan

Entradas y configuraciones

Este espacio de trabajo procesa datos en el navegador actual; la entrada no se guarda al actualizar.

Banco de trabajo de resultados

Complete los detalles y luego haga clic en Generar resultados.

↗

Los resultados se mostrarán aquí

revise los detalles, copie o descargue y luego continúe con su trabajo.

TU PRÓXIMO PASO

Mantenga los cálculos de ingeniería gratuitos y conecte su negocio

Continuar utilizando los cálculos de ingeniería gratuitos. Cree una cuenta de empresa para monitorear el sitio web, manejar consultas y recibir notificaciones del equipo cuando necesite conectarse al trabajo siguiente.

Las nuevas empresas reciben una prueba Pro de 14 días, sin necesidad de tarjeta. Las pruebas excluyen la concesión de crédito mensual pagado.

¿Ya tienes una cuenta? Abre tu espacio de trabajo → (English)

Cómo utilizar la calculadora de tamaño de almacenamiento de baterías y energía solar fuera de la red

  1. Ingrese el consumo de energía diario (kWh/día) y ajuste las opciones según sea necesario.
  2. Ejecute la herramienta e inspeccione sus resultados, evidencia y limitaciones.
  3. Copie o descargue el resultado y luego verifíquelo con el sitio web real, los datos de origen o los registros comerciales.

Pruebe un ejemplo concreto

Para una carga de 15 kWh/día a 48 V CC con 2 días de autonomía, LiFePO4 (85 % DOD, 95 % eficiencia de carga/descarga) requiere un banco de baterías de 37,2 kWh (48 V 774 Ah). En una región de 4,5 PSH con una pérdida del sistema del 20 %, se requiere un conjunto fotovoltaico de 4167 Wp (ocho paneles de 550 Wp, 4400 Wp instalados). Con un voltaje de carga de aproximadamente 54 V, la matriz entrega 81,5 A, por lo que con un margen del 25 % elija un controlador de carga MPPT con una potencia nominal de al menos 102 A.

Cómo interpretar los resultados

El dimensionamiento de energías renovables fuera de la red sigue la conservación de energía y el equilibrio energético diario. La generación solar diurna debe satisfacer las cargas diurnas en tiempo real y, al mismo tiempo, recargar completamente las baterías para las noches y los días nublados. LiFePO4 ofrece DOD superior, ciclo de vida y costo de almacenamiento nivelado más bajo.

Preguntas frecuentes

¿Qué son las horas pico del sol (PSH)?

PSH convierte la insolación solar diaria variable en horas equivalentes de luz solar en condiciones de prueba estándar (1000 W/m²). Las regiones desérticas soleadas alcanzan 5,5~6,5 PSH, mientras que las regiones templadas nubladas promedian 3,0~4,0 PSH.

¿Cuáles son las ventajas de LiFePO4 sobre las baterías de plomo-ácido?

Las baterías de plomo-ácido permiten solo un 50 % de profundidad de descarga con 300 ~ 500 ciclos antes de la degradación. LiFePO4 admite entre un 85 % y un 90 % de DOD, ofrece >95 % de eficiencia de ida y vuelta, supera los 4000 ~ 6000 ciclos (10 a 15 años) y reduce el peso y el volumen del banco en más de un 65 %.

¿Por qué el dimensionamiento fuera de la red debe incluir un factor de pérdida de equilibrio del sistema del 15 % al 25 %?

Las instalaciones reales sufren suciedad por polvo, reducción de temperatura (~0,4%/°C por encima de 25°C), pérdidas de conversión CC-CA del inversor (90%~94% de eficiencia), pérdida de seguimiento MPPT y caída del cable. Un margen del 20% garantiza una autonomía fiable durante los días subóptimos.

¿Cómo dimensionar un controlador de carga solar MPPT?

La corriente de carga del controlador equivale a la potencia del conjunto fotovoltaico instalado dividida por el voltaje de carga de la batería, más un margen de seguridad del 20 % al 25 %. Ocho paneles de 550 Wp (4400 Wp) que cargan un banco de 48 V (~54 V) consumen 4400 ÷ 54 ≈ 81,5 A; con un margen del 25% que es aproximadamente 102A, así que elija un controlador MPPT con una clasificación de al menos 102A.

Guía práctica y preguntas comunes de la calculadora de tamaño de almacenamiento de baterías y paneles solares fuera de la red

¿Qué hace una calculadora de tamaño de almacenamiento de baterías y paneles solares fuera de la red?

El diseño solar fuera de la red se centra en ecuaciones de equilibrio energético: la generación fotovoltaica diaria debe alimentar cargas diurnas activas mientras recarga las reservas de baterías para uso nocturno y días de autonomía nublados.

¿Para quién es esto y cuándo es útil?

Gerentes de exportación de energía renovable, ingenieros de microrredes fuera de la red e integradores de sistemas solares que dimensionan paneles solares y bancos de almacenamiento de baterías.

¿Cómo uso esta calculadora de tamaño de almacenamiento de baterías y paneles solares fuera de la red?

Ingrese el consumo de energía diario, el voltaje del bus de CC (12 V/24 V/48 V), los días de respaldo de autonomía, la química de la batería (LiFePO4 frente a plomo-ácido) y las horas pico de sol (PSH) para calcular la capacidad de la batería en Ah y kWh, el Wp requerido del conjunto fotovoltaico, el recuento de módulos solares en serie-paralelo y el tamaño recomendado del controlador de carga MPPT.

¿Cómo debo interpretar los resultados?

El fosfato de hierro y litio (LiFePO4) ofrece entre un 80% y un 90% de profundidad de descarga con una eficiencia de ida y vuelta del 95%, lo que reduce la masa y el volumen de la batería en más de un 60% en comparación con el plomo-ácido tradicional (50% DOD). El dimensionamiento tiene en cuenta las pérdidas del inversor, la reducción de temperatura y la resistencia del cableado.

¿Dónde se realiza el trabajo y qué servicios reciben datos?

La potencia de carga diaria, los bancos de almacenamiento de baterías y el tamaño de los paneles solares se calculan localmente en su navegador. Los perfiles de carga de clientes nunca se envían a ningún servidor remoto.