Cuántos paneles solares necesito para una casa? Análisis completo

Hoy conoceremos cómo realizar cálculos sencillos para definir cuántos paneles solares necesito instalar de autoconsumo para una casa.

Hace varios años conocemos los beneficios ambientales y en reducción de huella de carbono de un panel solar fotovoltaico, pero aún quedan muchas dudas sobre su funcionamiento y rentabilidad. Una de estas dudas es saber cuántos paneles solares necesito ya sea para una casa, un edificio de propiedad horizontal o incluso en una fabrica.

Para este ejercicio definiremos un valor estimado de consumo de energía para una vivienda, un edificio y una fábrica, y se asumirá que todos los sistemas montados son sistemas on-grid.

¿Cuántos paneles solares necesito para mi casa?

Según nuestros cálculos, una casa con un consumo promedio de 1.000 kWh/mes y un área de instalación de 65,6 m² necesitaría un total de 21 paneles solares.

Mira como hemos hecho el calculo:

En el caso de una vivienda unifamiliar es razonable establecer un consumo promedio de energía de 1.000 kWh/mes (considerando que en Estados Unidos un hogar puede consumir en promedio 3.000 kWh/mes, en España unos 900 kWh/mes y en otros países hispanohablantes, cerca de 500 kWh/mes).

Para un consumo de 1.000 kWh/mes, el cálculo que se puede aproximar es el de una relación de 1 kWp instalado por cada 8 m2. Esta relación surge del siguiente análisis:

Actualmente un panel comercial tiene una capacidad de 400 Wp. Cada panel puede ocupar 2 m2. En este sentido para generar 1 kWp (1000Wp), se requieren 2 paneles y medio. Lo que implica un área estimada de 5 m2.

Este aumento en el área se debe considerar siempre en toda instalación para pasillo del personal de mantenimiento del sistema solar fotovoltaico, que equivale a la distancia de seguridad entre el borde de la edificación (chimeneas, antenas, u otras instalaciones que puedan encontrarse en el techo) y el panel más próximo a este.

Por tal razón se suman otros 3 m2 por cada kWp instalado, de modo tal que cada kWp instalado requiere 8 m2 de espacio para su instalación.

Ahora bien, aunque el dimensionamiento de un sistema solar fotovoltaico en términos de paneles requeridos para el montaje en una casa depende de la regulación local, la mayoría de los países han desarrollado regulaciones que implican que, aún cuando no estés consumiendo la energía que genera el sistema, los excedentes de energía inyectados a la red (es decir la energía que genera el sistema menos la que estás consumiendo en el instante y que excede al consumo) sean remunerados.

Por ejemplo, en España puede estar entre 5 y 7 cts €/MWh. Sin embargo, si generas más energía de la que consumes al mes, la remuneración deja de ser a precios como el mencionado y el valor remunerado resulta desfavorable. Por esta razón, el sistema solar se debe pensar para cubrir el total del consumo de energía eléctrica al mes en el momento en el que se dimensiona el proyecto, considerando posibles consumos en el futuro próximo. Lo mismo aplica si lo que buscas es un kit solar autoconsumo.

Para el caso de una vivienda que requiere 1.000 kWh/mes, primero se debe identificar la capacidad máxima por consumo que se puede instalar en techo, y luego se debe validar si el área disponible en techo es suficiente para instalar la capacidad calculada por consumo.

Por ejemplo, para calcular cuantos paneles solares necesitamos, usamos los siguientes datos y formulas:

1. Consumo mensual: 1.000 kWh/mes
2. Capacidad por consumo: 1.000 kWh/mes / 30,41 días/mes / 3,8 HSP/día = 8,2 kWp
3. Área requerida para la instalación sería: 8,2 kWp * 8 m2/kW = 65,6 m2

Así, el número de paneles requerido será de:

8.200 Wp / 400 Wp/panel = 20,5 paneles, pero para asegurar el suministro total se aproxima a la unidad superior, que serían 21 paneles.

Este calculo lo puedes aplicar incluso para conocer cuantas placas solares necesitas para una casa de campo, una autocaravana o para implementar aire acondicionado o un sistema de aerotermia con placas solares.

Hagamos el ajuste

El resultado anterior implica ajustar la capacidad a 8,4 kWp y a un área requerida de 67,2 m2 al pasar de un requerimiento 20,5 paneles a uno de 21 paneles (pues 21 paneles x 400 Wp/panel = 8,400 Wp).

Después de identificar este número se deberá validar si efectivamente la casa cuenta con el área en techo o en piso mencionada. Se recomienda que esta validación sea realizada por una compañía especializada en este tipo de montajes, pues además de validar el área disponible, se deben evaluar condiciones de seguridad para su montaje.

Si el área es inferior al área requerida, la capacidad del sistema se verá limitada al área disponible para el montaje. Si es superior a la requerida, entonces se podrá realizar la instalación de placas solares conforme a los resultados obtenidos.

Debes considerar:

• El número promedio de días de un mes: 365 (días/año) / 12 (meses/año) = 30,41 días/mes.
  Las HSP (Horas Solar Pico) de la región donde se realizará la instalación del sistema solar fotovoltaico. Este número depende de la región donde se ejecute el proyecto. La hora solar pico (HSP) podríamos definirla como una unidad encargada de medir la irradiación solar y definirla como el tiempo (en horas) de una hipotética irradiancia solar constante de 1,000 W/m². En los ejercicios de este artículo se asume un valor de 3.8 HSP.