Cuántos paneles solares necesito

Cuando alguien pregunta cuántos paneles necesita, casi siempre está preguntando otra cosa: cuánto va a costar. Y el número de paneles es, curiosamente, la última cifra que se calcula. Antes hay que saber cuánta energía quieres respaldar, cuánta batería hace falta para guardarla y cuánto sol recibe tu techo de verdad. Los paneles salen de ahí, por división.

Esta guía sigue el mismo orden que usa la calculadora, que es el orden que usa cualquier instalador con una hoja de cálculo. La diferencia es que aquí vas a ver de dónde viene cada factor, para que puedas discutir una cotización en lugar de aceptarla.

Primero: energía, no potencia

Este es el error que más infla presupuestos. Los watts (W) miden potencia: qué tan rápido consume un aparato. Los watts-hora (Wh) miden energía: cuánto consumió en total. Un panel se dimensiona por energía, no por potencia.

El ejemplo clásico es la refrigeradora. La etiqueta dice 150 W, y mucha gente multiplica 150 W × 24 h y concluye que gasta 3,600 Wh al día. No es así: el compresor no trabaja continuo, se enciende y se apaga para mantener la temperatura. En un clima cálido, un modelo moderno trabaja cerca del 40 % del tiempo. Su consumo real es más bien 150 W × 9.6 h ≈ 1,440 Wh al día.

Lo mismo, al revés, pasa con la bomba de agua. Una bomba de 750 W parece enorme al lado de la refrigeradora, pero si arranca cinco minutos por hora consume unos 60 Wh en ese intervalo. Es un aparato de potencia alta y energía baja: le importa mucho al inversor y muy poco a la batería.

Para respaldo por cortes hay un matiz más: no te interesa el consumo de todo el día, sino el de las horas que estás sin red. Si tus cortes son de seis horas, la cuenta se hace sobre esas seis horas y sobre lo que de verdad quieres mantener encendido en ellas.

Segundo: la batería va antes que los paneles

En un sistema conectado a la red sin baterías, los paneles se dimensionan contra el consumo. En un sistema de respaldo, se dimensionan contra la batería, porque el trabajo del panel es dejar el banco lleno antes del siguiente corte.

La capacidad del banco no es igual a tu consumo: hay que dejar margen. Ninguna batería debe descargarse al 100 % todos los días, ni las de litio. Un 20 % de margen es el mínimo razonable y es el que usa esta calculadora.

Ojo con un detalle que las fichas técnicas esconden: la capacidad nominal no es la capacidad utilizable. Una batería de plomo-ácido de 2.4 kWh nominales solo te da unos 1.2 kWh sin acortarle la vida, porque no conviene pasar del 50 % de descarga. Una LiFePO4 de 2.4 kWh te da cerca de 2.16 kWh. Si comparas dos cotizaciones por capacidad nominal, estás comparando cosas distintas — el tema está desarrollado en la guía de litio frente a plomo-ácido.

Tercero: horas de sol pico, no horas de luz

Aquí se cuela otro malentendido frecuente. En una zona tropical hay unas doce horas de luz al día, pero eso no significa doce horas de generación. La medida que sirve se llama hora de sol pico (HSP): una hora de sol pico equivale a recibir 1,000 W por metro cuadrado durante una hora, que es la condición en la que se mide la potencia de un panel en fábrica.

Un día real no entrega 1,000 W/m² desde el amanecer. A las 7 de la mañana la irradiancia es una fracción de eso; alrededor del mediodía llega al máximo; a las 4 de la tarde vuelve a caer. Al integrar toda esa curva, un día despejado en zona soleada equivale a unas 5 a 5.5 horas de sol pico. Con nublados de tarde, baja a 3.5 o 4. Y en un invierno del norte de Europa, a 1.

• Árido y desértico — Sáhara, Golfo Pérsico, Atacama, suroeste de Estados Unidos, interior de Australia: 5.5 a 6.5 HSP.
• Tropical seco y sabana — gran parte de África subsahariana, India, norte de Australia, costa pacífica de América Latina: 5 a 5.5 HSP.
• Mediterráneo y subtropical — España, Italia, Grecia, Turquía, California, Chile central, Sudáfrica: 4.5 a 5.5 HSP.
• Tropical húmedo y ecuatorial — Amazonía, Sudeste Asiático, cuenca del Congo, costas caribeñas: 4 a 4.5 HSP; mucha nubosidad de tarde.
• Templado continental — centro y este de Europa, medio oeste de Estados Unidos, norte de China, Japón: 3 a 4 HSP.
• Templado marítimo — Reino Unido, Irlanda, Países Bajos, Escandinavia, noroeste del Pacífico: 2.5 a 3.5 HSP.

La calculadora parte de la zona horaria de tu navegador para proponer un valor, pero conviene confirmarlo: el Global Solar Atlas, del Banco Mundial, da la cifra exacta de cualquier punto del planeta y es gratis. Y si quieres que el sistema aguante también la temporada nublada sin recurrir a la red, dimensiona con el valor del peor mes en lugar del promedio anual: el arreglo sale entre un 25 y un 40 % más grande, y ese sobrecosto es exactamente el precio de no quedarte a oscuras el mes malo.

Cuarto: nada llega entero del panel a la batería

Entre el techo y la batería la energía pierde por el camino. El factor de eficiencia del sistema recoge todas esas pérdidas en un solo número, y para una instalación residencial bien hecha vale alrededor de 0.8. Vale la pena saber de dónde sale ese 20 %:

• Temperatura: 8 a 12 %. Un panel se mide a 25 °C. En un techo metálico bajo sol fuerte la celda pasa fácil de los 55 °C, y cada grado por encima le baja el rendimiento. Es la pérdida más grande y la que más se ignora.
• Conversión y carga: 4 a 8 %. El controlador MPPT y el inversor cobran su peaje al transformar la corriente.
• Cableado: 2 a 3 %. Proporcional a la distancia y al calibre. Un cable delgado hasta un techo lejano se come más de lo que parece.
• Suciedad y polvo: 2 a 5 %. En verano, con polvo y sin lluvia que limpie, se nota. Un lavado cada dos meses lo recupera.
• Tolerancia y degradación: 1 a 3 %. Los paneles pierden cerca de 0.5 % de capacidad por año.

Si alguien te cotiza sin aplicar ningún factor de pérdidas, el sistema va a quedar corto entre un 20 y un 25 % — y lo vas a descubrir el primer mes nublado.

La fórmula completa

Redondear hacia arriba no es opcional. No existen medios paneles, y quedarse corto significa que el banco nunca termina de cargar, lo que a mediano plazo mata la batería. Si el resultado da 1.2 paneles, compras 2.

Ejemplo resuelto

Una casa con cortes de seis horas al atardecer quiere respaldar lo esencial: refrigeradora, seis focos LED, dos abanicos, el router y los cargadores.

1. Energía a respaldar: 1,530 Wh al día.
2. Banco recomendado: 1,530 × 1.2 = 1,836 Wh, o sea 1.8 kWh.
3. Arreglo necesario: 1,836 ÷ (5 × 0.8) = 459 W.
4. Paneles: 459 ÷ 550 = 0.83 → 1 panel de 550 W, que instalado genera unos 2,200 Wh al día.

Un solo panel. Sorprende a mucha gente, y es correcto: respaldar lo esencial durante seis horas es un problema pequeño. Lo que cuesta es la batería, no el techo. Ahora agreguemos un aire acondicionado de 12,000 BTU funcionando la mitad del corte: 1,200 W × 3 h = 3,600 Wh más. El total salta a 5,130 Wh, el banco a 6.2 kWh y el arreglo a 1,540 W, es decir 3 paneles. Un solo aparato triplicó el sistema entero.

Por qué la hora del corte cambia el resultado

Dos casas con el mismo consumo pueden necesitar sistemas distintos según cuándo se les va la luz, y esto rara vez aparece en las cotizaciones.

Si el corte es de 18:00 a 24:00, los paneles no generan nada durante el evento. Cada watt-hora tiene que estar guardado de antemano y el banco trabaja al máximo todos los días. Si el corte es de 10:00 a 16:00, en cambio, los paneles pueden alimentar la casa en directo mientras cargan el banco: con la misma batería aguantas bastante más, y en algunas horas el banco ni se descarga.

El diseño no cambia el número de paneles (el arreglo se dimensiona para reponer el banco en un día), pero sí cambia cuánto banco necesitas de verdad y cuánto margen tienes en un día malo. Por eso la calculadora te pide marcar las horas en la franja de 24 horas en lugar de solo escribir un número.

Cinco errores que se repiten

1. Dimensionar con el recibo de luz. El recibo incluye la plancha, el horno microondas y la bomba: cosas que no vas a respaldar. Dimensionar así puede duplicar el presupuesto sin darte un solo minuto extra de respaldo.
2. Ignorar el factor de temperatura. En techos calientes es la pérdida más grande y la que casi nadie menciona en una cotización.
3. Comparar baterías por capacidad nominal. Sin saber la profundidad de descarga admisible, dos cifras iguales pueden significar el doble de energía utilizable en una que en otra.
4. Elegir el inversor por el consumo promedio. El inversor se elige por el pico de arranque. Una bomba de 750 W puede pedir 2,250 W durante un segundo, y un inversor de 1,000 W se apaga en ese instante.
5. Olvidar el consumo del propio sistema. Un inversor híbrido gasta entre 20 y 50 W solo por estar encendido. En 24 horas son entre 0.5 y 1.2 kWh: puede ser más que tu router y tus focos juntos.

Qué pedirle a quien te cotiza

• La tabla de cargas aparato por aparato, con potencia y horas. Si no la tienen, no dimensionaron: estimaron.
• Las horas de sol pico que usaron y por qué. Si dicen «diez horas de sol», el cálculo está mal por definición.
• El factor de pérdidas aplicado. Debe estar entre 0.75 y 0.85.
• Capacidad utilizable del banco en kWh, no nominal en amperios-hora.
• Potencia continua y pico del inversor, y el tiempo de conmutación en milisegundos.

Con esos cinco datos puedes comparar dos cotizaciones de verdad. Para llegar con tus propios números, corre la calculadora y lleva el resultado impreso: no reemplaza el diseño de un profesional, pero cambia por completo la conversación.