¿Cuántos paneles solares necesito para hacer funcionar un aire acondicionado?
Una de las mejores ideas para ahorrar en tu factura de la luz es utilizar paneles solares. A su vez, si empleamos la electricidad producida por los paneles en hacer funcionar un aire acondicionado tendremos un doble beneficio, estar fresquitos en verano o calientitos en invierno (si el aire acondicionado tiene bomba de calor), y dejar de pagar por una electricidad que cada día está más cara.
En este artículo te voy a explicar los parámetros que tienes que conocer y tener en cuenta para hacer funcionar un aire acondicionado normal y corriente con paneles solares. Además, veremos los cálculos que son necesarios de realizar, los dispositivos que se requieren y las diferentes opciones que hay para hacer funcionar estos aparatos con energía fotovoltaica.
¿Cómo se puede hacer funcionar un aire acondicionado con energía solar?
Para hacer funcionar un aire acondicionado con energía solar, es necesario realizar una instalación fotovoltaica formada por:
- Paneles solares
- Controlador de carga
- Batería o conjunto de baterías
- Inversor de corriente
De esta manera, los paneles producen la electricidad, la batería la almacena, el controlador se encarga de la gestión de carga/descarga (además de proteger la batería e impedir que la electricidad vaya de la batería a los paneles cuando estos no están produciendo). El inversor hace el paso final de convertir la corriente continua de los paneles y batería en corriente alterna, como la que sale de los enchufes de casa, para hacer funcionar nuestro aparato de aire acondicionado.
¿Qué hay que tener en cuenta para hacer funcionar un aire acondicionado con paneles solares?
A grandes rasgos, se necesitan unos 1200W de potencia en los paneles solares para hacer funcionar un aire acondicionado de unas 3500 frigorías, asumiendo que los paneles pueden producir electricidad a máximo rendimiento al menos 4 horas al día.
Asimismo, y como respaldo para los paneles solares, se necesita una batería de por lo menos 100Ah para los días nublados o cuando no hay sol, y para absorber los picos de consumo del compresor.
A continuación, he listado los parámetros, cosas para tener en cuenta y que hay que saber, para realizar un sistema solar fotovoltaico que pueda suministrar energía a tu aire acondicionado:
- Potencia AC del aparato en kilovatios (W)
- ¿Cuánto tiempo, en horas, estará funcionando? (O al menos una aproximación)
- Energía (W) que generan los paneles solares
- Cuantos paneles serán necesarios
- Tamaño de la batería o conjunto de baterías
- Tipo de inversor de corriente y potencia requerida
Potencia y consumo del aire acondicionado
Los consumos de un aire acondicionado se miden en vatios (W) o amperios (A), mientras que la potencia frigorífica o capacidad por hora en frigorías, BTU (British Thermal Units o Unidades térmicas Británicas) y en América se mide en Tons. La potencia de frío o calor (en equipos que también tengan bomba de calor), puede que también vengan en kilovatios (kW) según el fabricante, no hay que confundir los kW de potencia con los kW o W del consumo.
Para saber los datos de consumo eléctrico basta con mirar la etiqueta del aire acondicionado o utilizar un multímetro o pinza amperimétrica (instrumentos para medir la corriente eléctrica), mientras el aparato está en funcionamiento.
Dado que el aire acondicionado no consume lo mismo funcionando en continuo, en modo calefacción o cuando arranca el compresor, se tienen distintas potencias de consumo. Los consumos que se reflejan en la etiqueta hacen referencia al máximo y el nominal del aparato en funcionamiento continuo.
Pero hay que tener en cuenta que en el primer momento en el que se enciende el dispositivo, sucede un pico de consumo que puede llegar a ser entre 3 y 4 veces la potencia máxima de funcionamiento en continuo.
Hay que realizar los cálculos para el dimensionamiento de la instalación teniendo en cuenta este pico, si no, no habrá suficiente energía para que el aire acondicionado arranque, e incluso, se pueden dañar algunos componentes de la misma como el inversor de corriente.
Tiempo que estará en marcha el aire acondicionado
Otro dato que será necesario conocer para poder hacer la instalación fotovoltaica, son las horas que estará en marcha nuestro aparato. Bastará con hacer una aproximación al alza (para no quedarnos cortos), del tiempo de funcionamiento.
Otra de las ventajas de hacer funcionar un aire acondicionado con placas solares, es que las horas en que se ponga en marcha coincidirán con las horas donde las placas más electricidad van a generar (al menos en la función de frío).
Energía que generan los paneles solares
Dado que los aires acondicionados son aparatos con consumos medios-altos y que, por lo tanto, requieren de un mínimo de energía para funcionar, seguiremos con el artículo utilizando paneles solares de 300W y 24v. En general, este tipo de paneles tienen una buena relación precio/vatio y al trabajar con una tensión de 24v nos permitirá una mejor conversión de corriente cuando se elija el inversor.
Para saber cuánta energía genera un panel solar hay que tener en cuenta varios factores como:
La eficiencia del panel
La irradiación solar de tu localidad
La orientación del panel
Si esta fijo o tienes algún tipo de seguidor solar
La eficiencia y demás características del panel, las encontrarás en la ficha técnica del fabricante; la irradiación solar de tu localidad la encontrarás en el siguiente enlace (https://globalsolaratlas.info/map) y pinchando encima de tu situación geográfica; y por último, la orientación ideal del panel es hacía el este con una inclinación que depende de la latitud en la que vives y que también puedes consultar en la página que te he citado anteriormente.
¿Cuántos paneles serán necesarios?
Tomando como ejemplo el aire acondicionado de la etiqueta, tenemos que el mayor consumo que tiene es de 3100W, si calculamos que va a estar funcionando unas 4 horas tenemos:
3100W x 4 horas = 12400Wh o 12.4 kWh
Un panel solar de 300W en el mismo periodo de tiempo y en condiciones ideales va a generar:
300W x 4 horas = 1200wh o 1.2kWh
Con estos datos podemos hacer una aproximación de los paneles solares que necesitamos de la siguiente manera:
Consumo del A.C. 12.4kWh / Energía producida por un panel 1.2kWh = 10.3 paneles solares de 300W
Con estos cálculos podremos saber cuántos paneles son necesarios para hacer funcionar el equipo de aire acondicionado en condiciones ideales, pero hay que tener presente que no siempre se van a tener estas condiciones, y hay que tener en cuenta el pico de consumo inicial que comentábamos al principio (de cuando arranca el compresor).
Para esto serán necesarias las baterías y un inversor de corriente capaz de absorber esos picos de consumo.
Tamaño de la batería o conjunto de baterías
Las baterías nos van a permitir tener un flujo constante de corriente, nos absorberán los picos de tensión y nos darán electricidad cuando las placas solares no estén generado. Realizar los cálculos para saber el tamaño y cantidad de baterías que se requieren puede ser un poco complicado, ya que nuestro aparato funciona con corriente alterna y las placas más las baterías con corriente continua.
Además, hay que tener presente algunas pérdidas de potencia en las conversiones y cables. Por esto haremos cálculos aproximados y siempre redondearemos al alza.
Siguiendo con el ejemplo, nuestra unidad consume de media unos 14A en corriente alterna, necesitamos saber como nos queda este valor con corriente continua y, grosso modo, lo haremos así:
14A x 230/24 = 135A de corriente continua a 24v
Este valor (135A), es lo que nos consumiría en 1 hora, pero como no es aconsejable descargar del todo una batería, tendríamos que escoger baterías de 270Ah (Amperios/hora).
Luego solo quedaría multiplicar este valor por las horas que queramos de respaldo, o que pretendamos hacer funciona el aire acondicionado cuando los paneles fotovoltaicos no produzcan electricidad.
¿Qué inversor de corriente necesito?
El inversor de corriente es el que hará el cambio de corriente continua, de las placas y las baterías, a corriente alterna, que es la que necesita el aire acondicionado. Aquí el cálculo es más simple ya que una buena regla general es escoger uno con una potencia en continua dos o tres veces la del aparato que tiene que subministrar.
El aire acondicionado del ejemplo tiene un consumo medio en continuo de unos 2000W, por lo que con un inversor de entre 4000 o 5000W a 24v y de onda modificada, sería suficiente.
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