Libertad Energética: La Guía Paso a Paso Para Instalar y Mantener Con Seguridad su Propio Sistema de Energía Solar Para Casas Pequeñas, Vehículos Recreativos y Barcos Sin Conexión a la Red Eléctrica

Por Hugo Lupe

¿Sueña con una vida menos dependiente de la red eléctrica? ¿Anhelas la autosuficiencia que supone generar tu propia energía? ¿Está listo para dar el salto hacia un futuro más ecológico y sostenible, pero no sabe por dónde empezar?

 

"La Biblia de la energía solar sin conexión a la red" es precisamente la guía que necesita.

En este completo libro, se embarcará en un viaje de principiante a experto, desvelando los misterios de la energía solar y descubriendo cómo puede convertirse en su solución energética personal, renovable y rentable.

¿Por qué elegir "La Biblia de la energía solar sin conexión a la red"? Esto es lo que encontrará en su interior:

 

• Una introducción completa a la energía solar: comprender los principios básicos de la energía solar, cómo funciona y por qué es la fuente de energía renovable del futuro.
• Una guía paso a paso para el diseño de sistemas de energía solar: aprenda a adaptar su propio sistema de energía solar para satisfacer sus necesidades, las demandas específicas de su ubicación, y los pasos para hacer realidad su visión.
• Conocimientos esenciales sobre la vida sin conexión a la red: prepárese mentalmente para el cambio a la vida sin conexión a la red, descubra los aparatos y herramientas esenciales y navegue por los cambios con facilidad y confianza.
• Conocimientos sobre sistemas híbridos: explora las ventajas de diversificar tus fuentes de energía, combinando la energía solar con otras renovables como la eólica y la hidráulica.
• Consejos de expertos sobre mantenimiento y resolución de problemas: domine el mantenimiento regular y la resolución de problemas comunes para garantizar que su sistema solar funcione de forma óptima.
• Escenarios reales: Sumérjase en estudios de casos inspiradores que muestran el uso práctico de la energía solar en una casa, un barco, un vehículo recreativo y una cabaña remota.

 

"La Biblia de la energía solar sin conexión a la red" es más que un libro: es su pasaporte a la independencia energética. Tanto si eres nuevo en el concepto de energía renovable, un entusiasta de la vida fuera de la red que busca mejorar su configuración, o cualquier persona en el medio, este libro es su hoja de ruta hacia un futuro sostenible impulsado por el sol.

No dejes que la complejidad de la energía solar te intimide. Equípate ahora mismo con "La Biblia de la energía solar sin conexión a la red" y deja que el sol ilumine tu camino hacia un estilo de vida más ecológico y autosuficiente.

 

El futuro está aquí, y lo impulsa el sol.

• Idioma: Español
• Editorial: Hugo Lupe
• Fecha de lanzamiento: 7 ago 2023
• ISBN: 9798223113379

Vista previa del libro

CAPÍTULO 1: ¿Qué es y cómo funciona?

Un sistema fotovoltaico independiente (FV), comúnmente conocido como sistema de energía solar fuera de la red, está diseñado específicamente para generar electricidad de forma autónoma, separado de la red eléctrica centralizada. Su funcionamiento se basa en paneles solares que aprovechan la energía solar y la convierten en energía eléctrica utilizable.

Un sistema fotovoltaico aislado es un sistema eléctrico formado por varios módulos que utilizan la luz solar para producir electricidad, dando lugar al llamado efecto voltaico.

¿Se estará preguntando cuál es el mecanismo que transforma la energía solar en electricidad? Se trata de un efecto electrofísico particular que utiliza los fotones presentes en la luz solar para activar los electrones libres presentes en las células fotovoltaicas de silicio (o en otros materiales sensibles a la luz solar) que forman los paneles solares.

Los paneles solares recogen la energía de los rayos del sol y la transforman en energía eléctrica. En un sistema fotovoltaico aislado de la red, esta energía suele almacenarse en baterías para utilizarla tras la puesta de sol o en periodos en los que la producción solar es limitada, como los días nublados o por la noche.

Durante las horas diurnas, los paneles solares generan electricidad que puede utilizarse directamente para alimentar cargas eléctricas en el edificio o sistema, así como para cargar baterías de almacenamiento. Las baterías actúan como reserva de energía, almacenando el exceso de energía producida durante el día para utilizarla cuando la producción solar sea reducida o inexistente.

Cuando el sol se pone o en momentos en que la producción solar no es suficiente, la energía almacenada en las baterías puede extraerse y utilizarse para alimentar cargas eléctricas.

El inversor se encarga de convertir la energía almacenada en las baterías de corriente continua (CC) a corriente alterna (CA), que es el tipo de energía eléctrica que utilizan los aparatos y dispositivos domésticos comunes. El uso de baterías para almacenar energía solar permite, por tanto, aprovechar la energía solar no utilizada inmediatamente y hacer que esté disponible para su uso incluso cuando el sol no está presente.

En términos sencillos, la energía solar aislada es un sistema formado por diferentes componentes eléctricos que se utilizan para generar y suministrar energía a lugares donde no es posible o conveniente conectarse a la red eléctrica pública.

Un sistema de energía solar aislado de la red suele constar de cuatro componentes principales:

Paneles solares (o módulos fotovoltaicos). Estos dispositivos aprovechan el efecto fotovoltaico para convertir la luz solar en energía eléctrica. Los paneles solares suelen instalarse en el tejado o en otras zonas expuestas al sol y pueden conectarse en serie o en paralelo para aumentar la potencia y el voltaje del sistema.

Baterías. Las baterías desempeñan un papel crucial en los sistemas solares sin conexión a la red, ya que almacenan la energía generada por los paneles solares para su uso posterior cuando no se dispone de luz solar, por ejemplo durante la noche o en condiciones meteorológicas nubladas. Las baterías suministran electricidad al sistema cuando la demanda supera la oferta solar.

Regulador de carga. Este dispositivo controla la carga de las baterías solares. Los paneles solares pueden producir una tensión superior a la tensión nominal de las baterías, y el regulador de carga se encarga de regular la tensión de forma segura y óptima para cargar las baterías sin dañarlas. También protege las baterías de sobrecargas y sobredescargas.

Inversores. La energía solar producida por los paneles es corriente continua (CC), pero la mayoría de los aparatos electrónicos domésticos necesitan energía de corriente alterna (CA). El inversor convierte la energía solar de CC almacenada en baterías en energía de CA que puede utilizarse para alimentar electrodomésticos y dispositivos electrónicos.

CAPÍTULO 2: Las principales ventajas

Un sistema fotovoltaico aislado de la red puede ser conveniente para quienes desean producir electricidad de forma independiente y aprovechar al máximo la energía solar disponible.

Si se instala prestando atención a algunos expedientes técnicos, el sistema solar aislado es una solución óptima para ahorrar en la factura de la luz y proteger el medio ambiente preservando sus recursos.

Pero el sistema solar aislado de la red, además de esto, ofrece numerosas ventajas. Estas son algunas de las ventajas de utilizar un sistema fotovoltaico aislado de la red:

Autonomía energética. Un sistema fotovoltaico aislado de la red le permite ser autosuficiente energéticamente, sin depender de la red eléctrica pública. Esto es especialmente ventajoso en zonas remotas o rurales donde puede resultar caro o difícil conectarse a la red eléctrica.

Aprovechamiento total de la energía solar. Un sistema aislado de la red permite aprovechar al máximo la energía solar disponible. Toda la energía producida por los paneles solares puede almacenarse en las baterías para su uso posterior, evitando el desperdicio de la energía solar no utilizada inmediatamente.

Ahorro en costes energéticos. Un sistema fotovoltaico aislado de la red puede suponer un importante ahorro de costes energéticos a largo plazo. Tras la instalación inicial, la energía solar es gratuita y abundante. No hay que pagar facturas mensuales de electricidad, y los costes de mantenimiento y sustitución de baterías pueden ser relativamente bajos. Los sistemas solares aislados ofrecen una alternativa asequible y eficiente para regiones remotas o aisladas que carecen de acceso a las redes eléctricas convencionales. Proporcionan una solución rentable para satisfacer las necesidades de electricidad en esas zonas. En muchas zonas rurales o aisladas, tender líneas eléctricas puede resultar muy caro o incluso imposible. En estos casos, instalar un sistema solar aislado de la red puede ser una alternativa más rentable y sostenible.

Flexibilidad y adaptabilidad. Un sistema aislado de la red ofrece la flexibilidad de poder instalarse en distintas configuraciones y ubicaciones. Puede dimensionarse según las necesidades específicas del usuario y ampliarse en el futuro si es necesario. Esta flexibilidad es especialmente útil para aplicaciones móviles como autocaravanas, barcos o refugios aislados.

CAPÍTULO 3: ¿Cuánta energía necesito?

Si te has planteado ser autosuficiente energéticamente, probablemente te hayas preguntado cuántos paneles solares hacen falta para no depender de la red eléctrica. La respuesta a esta pregunta es compleja y varía en función del consumo energético específico de tu hogar.

El concepto de fuera de la red se utiliza para describir la situación en la que las personas deciden independizar completamente sus hogares de la red eléctrica nacional.

La vida fuera de la red suele implicar la creación y el uso autónomo de servicios como el gas, el agua y la electricidad. La energía solar es, de hecho, una de las opciones más populares para generar electricidad de forma sostenible e independiente de la red eléctrica tradicional. De este modo, las personas pueden reducir su dependencia de recursos externos y asumir un papel activo en la producción y gestión de los servicios necesarios para la vida cotidiana.

En general, las viviendas autosuficientes fuera de la red son especialmente populares, si no necesarias, en los lugares más remotos o aislados, donde los servicios públicos, como la electricidad, pueden no estar fácilmente disponibles.

Las casas aisladas no son las únicas que utilizan paneles solares para generar electricidad. Incluso en zonas urbanas o suburbanas, cada vez son más las personas que adoptan la energía solar como fuente sostenible para satisfacer sus necesidades energéticas. Esto puede estar motivado por varias razones, entre ellas el deseo de reducir el impacto ambiental, ahorrar en costes energéticos a largo plazo y disfrutar de una mayor independencia energética. La instalación de paneles solares en los tejados de las casas de las zonas más densas puede permitir a la gente generar su propia electricidad y reducir la dependencia de la red eléctrica tradicional.

Aunque la instalación de paneles solares puede permitir a una vivienda generar su propia electricidad y reducir la dependencia de la red, es importante tener en cuenta que sólo es una parte del sistema, que es mucho más amplio y complejo, para llegar a ser completamente autosuficiente.

Para garantizar un estilo de vida sostenible y a largo plazo sin conexión a la red, necesitarás un sistema de almacenamiento para conservar la energía solar generada por los paneles solares.

Al igual que los paneles solares son la opción más asequible y eficiente para generar electricidad a partir de la energía solar, las baterías solares o sistemas de almacenamiento solar representan la mejor tecnología disponible para almacenar la energía solar en un sistema aislado de la red.

El número de paneles solares necesarios para independizarse de la red depende de varios factores:

Cantidad de electricidad que consume. Su consumo diario de energía determinará la capacidad necesaria de la instalación solar. Cuanto mayor sea el consumo de energía, mayor será el número de paneles solares necesarios para satisfacer la demanda.

Cantidad de espacio útil en el tejado. El tamaño y la superficie disponible en su tejado determinarán el límite superior del número de paneles solares que puede instalar. También es importante tener en cuenta las sombras u obstáculos que puedan reducir la eficiencia de los paneles solares.

Cantidad de luz solar directa diaria. La cantidad de luz solar directa que reciba en su zona geográfica afectará a la eficiencia de sus paneles solares. En zonas con más horas de sol, es posible que necesites menos paneles que en zonas con menos sol.

Tipo de panel solar que elijas. En el mercado existen diferentes tecnologías y tipos de paneles solares, con distintas eficiencias y capacidades de generación de energía. El tipo de paneles solares que elijas influirá directamente en la cantidad de paneles necesarios para satisfacer tus necesidades energéticas.

Una vivienda aislada media suele necesitar unos 7 kW de potencia para satisfacer plenamente sus necesidades energéticas mediante la generación de energía solar. Sin embargo, es importante tener en cuenta que esta estimación puede variar significativamente en función del consumo energético específico de cada hogar.

La potencia necesaria depende de factores como el número de electrodomésticos y equipos del hogar, el uso de sistemas de calefacción o aire acondicionado, la iluminación y otras necesidades energéticas individuales.

Al planificar un sistema solar aislado de la red, es necesario calcular el consumo energético diario total en kilovatios hora (kWh) y dimensionar el sistema de energía solar en consecuencia, teniendo en cuenta la eficiencia de los paneles solares y las condiciones ambientales locales.

La selección de los paneles solares desempeña un papel crucial a la hora de determinar la cantidad necesaria para lograr la independencia de la red eléctrica. El mercado ofrece varias opciones en cuanto a formas, tamaños y tipos de paneles solares, cada uno con prestaciones y características distintas.

Los dos factores principales que influyen en el número de paneles solares necesarios son:

Necesidades energéticas. Sus necesidades energéticas determinan cuánta electricidad necesita generar para satisfacer su consumo diario. A medida que aumenta tu demanda energética, también aumenta el número de paneles solares necesarios para generar la cantidad de energía requerida.

Rendimiento de los paneles solares. Los paneles solares tienen distintas eficiencias y capacidades de generación de energía. Algunos paneles solares pueden tener una mayor eficiencia a la hora de convertir la luz solar en electricidad, lo que significa que se puede obtener más energía de un solo panel. Por otro lado, los paneles solares con menor eficiencia pueden necesitar un mayor número de paneles para generar una cantidad equivalente de energía. La evaluación del rendimiento de los paneles solares se lleva a cabo utilizando condiciones de ensayo estándar (STC), que establecen un conjunto normalizado de parámetros para evaluar y comparar la eficiencia de los paneles solares.

El rendimiento de los paneles solares se evalúa utilizando condiciones de ensayo estándar (STC). Las STC definen un conjunto de parámetros estándar para evaluar y comparar el rendimiento de los paneles solares.

Las condiciones de prueba estándar incluyen:

Irradiación de 1.000 W/m². Esta es la intensidad de radiación solar que se utiliza como referencia para medir la eficiencia de los paneles solares. Sin embargo, es importante tener en cuenta que la radiación solar real puede variar en función de las condiciones meteorológicas, la hora del día y la ubicación geográfica.

Espectro solar de la Masa Atmosférica 1.5 El espectro solar de masa de aire 1,5 representa el espectro de la luz solar cuando atraviesa una columna de atmósfera de 1,5 unidades de masa de aire. Este espectro representa la condición estándar para evaluar la eficiencia de los paneles solares.

Temperatura del módulo a 25 °C. El rendimiento de los paneles solares se evalúa a una temperatura del módulo de 25 °C. Es importante tener en cuenta que las temperaturas reales de los módulos solares pueden variar en función de las condiciones meteorológicas, la orientación de los paneles y la ventilación.

Las mediciones del rendimiento de los paneles solares en condiciones de ensayo estándar proporcionan un punto de referencia común para comparar las distintas opciones disponibles en el mercado. Sin embargo, es fundamental tener en cuenta también las condiciones del mundo real, como la irradiación solar real, la temperatura ambiente y otras variables que pueden influir en el rendimiento del panel solar en su ubicación geográfica específica. En general, los paneles solares de mayor tamaño suelen asociarse a un mejor rendimiento.

Además, un marco más grande permite alojar un mayor número de células fotovoltaicas, lo que puede dar lugar a un mejor rendimiento general del panel solar. Un panel solar con una mayor cantidad de células fotovoltaicas puede generar más energía en las mismas condiciones de radiación solar, contribuyendo así a una mayor eficiencia global del sistema.

Si sus necesidades energéticas fueran como la media mencionada anteriormente (7 kW), y utilizara paneles solares con una potencia de 200 vatios, necesitaría aproximadamente 35 paneles solares para alimentar completamente su casa en modo aislado de la red. Con un total de 35 paneles solares, ocupará aproximadamente 389 pies cuadrados de espacio en el tejado de su casa. Este tamaño proporciona suficiente espacio para cualquier futura adición de paneles solares al sistema, asegurando espacio extra disponible. De esta manera, tendrá la flexibilidad de ampliar su sistema solar aislado en el futuro según sea necesario para satisfacer cualquier necesidad creciente de energía o para explotar aún más la energía solar disponible.

En cualquier caso, es importante tener en cuenta el tamaño del tejado y la superficie disponible al planificar la instalación de un sistema solar aislado, para garantizar una disposición óptima de los paneles solares y maximizar la producción de energía solar.

A continuación encontrará una tabla con el número de paneles solares que puede instalar en función del espacio disponible:

Sin embargo, existe una fórmula matemática básica que puede ayudarte a calcular el número aproximado de paneles solares necesarios para desconectarte de la red eléctrica. La fórmula es la siguiente:

Número de paneles solares necesarios = Consumo diario de energía (en vatios-hora) / Potencia de salida de un panel solar (en vatios).

Esta fórmula puede proporcionarle una estimación aproximada de la cantidad de paneles solares necesarios para satisfacer su consumo energético diario. Sin embargo, siempre es importante recordar que se trata sólo de una estimación aproximada y que pueden ser necesarias otras consideraciones, como la eficiencia del sistema, la disponibilidad de luz solar y otras variables específicas de tu caso.

Otra forma de calcular cuántos paneles solares necesitas se basa en la cantidad de energía consumida en un día normal.

Para calcular cuánta energía consume tu casa durante un periodo concreto, como un mes, una semana o un día cualquiera, puedes consultar la factura de la luz. Busque los kilovatios-hora utilizados. Normalmente, esta cifra representa el consumo de energía durante un periodo de 30 días. Para obtener una estimación aproximada de su consumo medio diario de energía, puede dividir la cifra total de kilovatios-hora consumidos por 30, ya que esto representa el consumo medio diario. Esto le dará una idea de su consumo medio diario de energía.

Ahora, para saber cuánta energía solar necesitas, procede como sigue:

Primero debes determinar la potencia de tus aparatos eléctricos.

Para conocer la potencia en vatios de tus aparatos, puedes consultar las etiquetas de los dispositivos eléctricos. Normalmente, las etiquetas indican la potencia en vatios (W) o voltios-amperios (VA). Puedes encontrar estas etiquetas en los propios aparatos o en sus adaptadores/transformadores.