Compañeros, el objetivo de este hilo es hacer un pequeño tutorial o una pequeña guía para que cualquiera se pueda instalar su propia instalacion fotovoltaica con criterio, aunque no sea tecnico en la materia. He visto por internet kits carísimos o a su vez baratísimos pero con paneles de risa. Hoy en día un panel de 50wp es una mierda total. Por ejemplo, los paneles Bosch los hay de 290wp y creo que pronto saldrán los de 300wp.

Voy a hacer primero una pequeña introducción a los conceptos electrotécnicos básicos:

Tensión o voltage: para decirlo de una fórma fácil de entender podríamos decir que es la fuerza con la que se impulsan los electrones. Un símil hidráulico seria la presión. Se mide en voltios (v).

Intensidad: es la corriente o la cantidad de electrones que circula por un circuito eléctrico. Un símil seria el caudal. Se mide en Amperios (A).

Poténcia eléctrica: En física sabemos que la poténcia es el trabajo realizado por unidad de tiempo. La poténcia eléctrica se mide en watts (w) y es el producto de la intensidad x la tensión. Ésta fórmula, junto a la ley de ohm, que no creo que sea objeto de este tutorial, son las leyes mas fundamendales de la electricidad.

Otros parámetros a tener en cuenta son las unidades como pueden ser:

Energia, en KWh (Kilowatios hora) donde con la unidad vemos la relación energia-poténcia-tiempo: 2 Kwh de energia pueden hacer funcionar una carga de 1kw durante 2 horas o una carga de 2kw durante una hora.

Capacidad de una batería en Ah (amperios hora). No se debe confundir con intensidad: una batería puede ser de 50Ah (o sea que puede dar 50 amperios durante una hora, o 100 amperios durante media hora) pero puede suministrar corrientes de por ejemplo 300 A. Eso significa que hasta 300A la batería no se deteriora.

Con esto doy por cerrada la introducción. Pero de nuevo haremos otra introducción a la energia fotovoltaica.

Se considera que el sol emite una radiación maxima de 1.000w/m2. Estamos hablando de potencia, o sea si consideramos la energia que emite durante una hora tenemos 1.000wh/m2 o lo que es lo mismo 1 kWh/m2. A esto le llamaremos HSP (Hora Solar Pico), y será la unidad que usaremos para medir la energia del sol.
En realidad la radiación puede superar los 1000w/m2 pero esa radiación de más compensa la radiación de menos de las horas previas y posteriores. Una imagen vale más que mil palábras. Un gráfico de la wikipedia:

Otro unidad fotovoltaica será el Wp (watt pico). Es la poténcia máxima que nos dará el panel durante las horas solares pico (HSP). De qué nos sirven las HSP? Pués muy sencillo. Nos basta con el atlas de radiación para saber las HSP (diária, mensual, anual, medias, etc.). O sea que si tenemos una instalacion de 1 kwp y queremos calcular el energia que nos producirá nos basta con multiplicar la potencia pico con las HSP. Por ejemplo si tengo un panel de 300wp x 5 hsp tendré una energía de 15.000 wh. Obviamente es falso, puesto que en una instalación autónoma voy a perder la energía que no consuma o no pueda almacenar por tener las baterías a máxima carga. Pero nos servirá para hacernos una idea de lo que puede generar nuestro panel.

Bueno, a partir de aquí empieza la parte efectiva. Hay dos tipos de instalaciones: las conectadas a red, de las que no hablaremos y las instalaciones autónomas, como será el caso de nuestros vehículos. Lo primero y mas fundamental que os estais preguntando ahora mismo es: ¿como se saben las HSP, de donde saco el atlas de radiación solar? La respuesta está aquí:
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php?lang=es&map=europe
No hay que hacer ningún cálculo. Se pone la ubicación, se define la orientación y la inclinación y te lo dice todo. Haciendo un paréntesis, us diré que aparqueis orientando el panel hacia el sur (0º). Luego yo haría un soporte con unas bisagras para modificar la inclinación. En verano lo óptimo son unos 30-35º y en invierno unos 60º, pero consultando la radiación podeis hacer 3 o 4 posiciones de inclinación. Incluso es interesante ver la producción a 0º de inclinación, para las horas de conducción o aparcamiento temporal.
Volviendo al PVGIS, podeis olvidar la primera pestaña, puesto que es para instalaciones conectadas a red. Es interesante la radiación mensual para definir las inclinaciones que se darán durante el año. Finalmente tenemos la pestaña de autónoma.
Como veis es muy difícil de calcular. Orientación? Inclinación? Si no movemos el coche en todo el dia vale. Energia diária consumida? Tenemos que estimar los cálculos. Sabiendo su poténcia solo hay que multiplicarla por las horas que estaran funcionando, pero... Cuantas horas usaremos las luces? O peor, cuantas horas estará funcionando la nevera? Un montón si está dentro del coche a 50º o muy pocas si está de noche bajo 0. Debemos calcular siempre las peores condiciones.
Ahora ya se trata de rellenar los campos. Wp será el de nuestro panel. Tensión de batería 12v en general, algunos 24v si se da el caso de su vehículo. Capacidad la de vuestra batería. Límite de descarga: 99% (con 100% da error), recomiendo que useis baterías de gel para que se puedan descargar totalmente sin que se estropeen. Orientación 0º, Inclinación la que proceda.
Le damos a calcular y nos da toda la información.

En realidad todo esto no nos sirve de mucho en nuestros vehículos, puesto que no tenemos mucho margen, pero es útil tener un mínimo de conocimientos técnicos. No hace falta que explique el dimensionamiento de paneles y baterías ya que al final hay el espacio que hay. Por eso intentaremos poner un panel que nos de el máximo de wp, luego ya será cuestión de precios y bolsillos. Las baterías lo mismo: cuanta más capacidad mejor: mas electricidad tendremos en horas sin sol. Como dije toda la energia captada por el panel que no sea consumido es almacenado, si tenemos las baterías cargadas al 100% es energia perdida. Aunque perdamos mucha energia, esa no nos cuesta un duro y siempre será poténcia instantanea que puede ser útil en momentos puntuales. Incluso se de gente que en instalaciones autónomas en casas, aprovechan este excedente para calentar agua con una resisténcia eléctrica que solo se conecta en caso de energia sobrante.
La orientación óptima ya la hemos comentado, repito: lo ideal es un panel con bisagras, orientarlo siempre hacia el sur y poderlo inclinar en varias posiciones (0º, 30-35º y 60º almenos).

No he hablado de la tensión de los paneles. Cada fabricante tiene paneles de una tensión determinada. Además, la tensión es variable dependiendo de las condiciones ambientales, de si esta en vacío o trabajando a máxima poténcia, pero en nuestro caso todo esto no nos afectará, puesto que generalmente vamos a tener un solo panel, o en algun caso quizá 2 y seguramente en paralelo. Lo que sí debemos tener en cuenta es el regulador. No importa que usemos paneles de por ejemplo 30Voc (Voltios en circuito abierto -open circuit-) para cargar una batería de 12v, de ello se encara justamente el regulador. Debemos comparar la ficha técnica del panel con la del regulador.
El regulador debe admitir un 25% mas de la intensidad de cortocircuito del panel (o sea si en ficha tecnica nos dicen 10A, el regulador deberá admitir mínimo 10,25 A). La tension del panel debe estar dentro del rango admitido por el regulador. Para la intensidad de salida solo hay que calcular en base a la potencia y la tension. El regulador debe admitir la poténcia máxima que de nuestro panel.
Para la intensidad de salida deberíamos usar la poténcia de las cargas, buscar la intensidad y añadirle un 25% de seguridad. Yo sin embargo pienso que, sabiendo la poténcia suministrada por el panel y la tensión de las baterías sabremos la intensidad de salida. Un panel de 300wp y una batería de 12v: 300/12= 25A. O sea que el regulador debe admitir la misma poténcia que puede generar el panel, pienso que no hace falta más porque el regulador nunca suministrará mas poténcia de la que pueda generar el panel, de modo que el cálculo que me enseñaron entiendo que solo sería válido para consumos menores a los generados (para reducir costes de instalación). En todo caso, si me equivoco que me corrijan. A fin de cuentas dudo que nadie tenga un regulador con intensidad de salida igual a la que consume el motor de arranque...
Otro dato importante del regulador es que sea MPPT (con seguimiento del punto de máxima poténcia) aunque hoy en dia todos deben serlo.
Finalmente nos queda por comentar el cableado y los fusibles. Hay que dimensionar el cable segun los criterios de la intensidad que van a soportar y caída de tensión. Creo que en un coche el cálculo de caída de tensión nos la podemos ahorrar... Mas o menos creo que todos ya sabeis las secciones segun intensidad, recomendable siempre sobredimensionar un poco. En todo caso circulan tablas de secciones segun intensidad y metros de línea. Los fusibles lo mismo, hay que proteger cada línia, muy importante para evitar daños o incluso incendios.
Otro dato interesante: desconozco que reguladores encontraremos en el mercado, pero estoy seguro que los hay. Si tenemos doble batería es interesante un regulador con dos salidas independientes, de modo que puedes cargar y descargar las dos baterías por separado, una vez tengas la de arranque cargada al máximo será desconectada del sistema. Incluso debe haber reguladores que conmuten las salidas, dando prioridad a la carga de la batería de arranque y conectando la secundara solo cuando esta esté totalmente cargada.

Al final me ha salido un tochaco, quería hacer algo más sencillo. La verdad es que me ha servido para refrescar conocimientos. Si alguien ve algun error le agradeceré que me lo diga. Espero que os sirva de ayuda a los que querais montar un panel. Pensad tambien que es mas importante consumir 1 Ah de menos que producirlo de mas, o sea que para que sea realmente útil deberíamos tener aparatos de alto rendimiento, iluminación led, etc.

saludos a todos