Calculadora Solar FV Aislada con Baterías (Refactorizada y Completa)

Calculadora Solar FV Aislada con Baterías

Versión BD: 2.2.0 | 12/12/2025

Factores de Pérdidas FI/FS

1. Nombre del Proyecto / Localidad

2. Latitud (φ) [°]

3. Inclinación (β) [°]

4. Orientación (α) [°]

🌳 Factor de Sombras (FS)

6. Factor de Sombras (FS) Valor entre 0 y 1. 1 = Sin sombras, 0.90 = 10% de pérdidas por sombras

🔍 Búsqueda de Irradiación (Gdm) por Código Postal

A. Introduce el Código Postal

B. Selecciona el Período de Diseño

Introduce un código postal y pulsa "Buscar Gdm". El valor de irradiación para el período de diseño seleccionado se rellenará automáticamente en la pestaña "3. Potencia FV".

Introduce los valores y pulsa calcular.

Análisis de Viabilidad por Pérdidas

Causa de Pérdida	Pérdida Calculada	Límite Máximo	Cumple
Inclinación y Orientación	...%	20%	...
Sombras	...%	10%	...
Combinación de Ambas	...%	20%	...

🔍 ¿Qué significa esta tabla?
Esta tabla comprueba si las pérdidas estimadas de tu sistema están dentro de los límites habituales para un diseño viable.

Inclinación y Orientación (20%): Pérdidas por no tener los paneles en el ángulo y dirección óptimos.
Sombras (10%): Pérdidas por obstáculos que tapan el sol.
Combinadas (20%): El efecto total de ambas pérdidas no debe superar el 20%.

📝 ¿Cómo se Calcula? La Receta

El **Factor de Irradiación (FI)** se calcula usando un modelo cuadrático que penaliza la desviación respecto a los ángulos óptimos.

1. Inclinación Óptima (β_opt):
Para el período de ..., se usa un factor de corrección k = ....

β_opt = Latitud (...°) ... = ...°

2. Fórmula Aplicada:
...

3. Cálculo Final:
... = ...

Consumos (Tabla IV)

7. Tabla IV. Consumo diario de energía eléctrica

Carga	Factor 1 (FU/Pico)	Factor 2 (FSIM)	Uso Diario (h:m)	Consumo (Wh/día)
	Usar FU	Usar FSIM	h : min	0
	Usar Pico		h : min	0
	Usar FU	Usar FSIM	h : min	0
Consumo Diario Total (E_D)				0 Wh/día

8. Consumo Total CA (Wh/día)

0 Wh

9. Consumo Total Picos (CAP) (Wh/día)

0 Wh

10. Consumo Total CC (Wh/día)

0 Wh

11. Potencia Instantánea Máxima (W)

0 W

P_inst = Σ(P_CA × FSIM) + Σ(P_CAP × Pico) + Σ(P_CC × FSIM). Requerimiento del inversor.

💡Recomendación Técnica de Tensión

📝 ¿Cómo se Calcula? La Receta

La energía total es la suma del consumo de cada aparato. La potencia de pico es la suma de las potencias máximas que pueden solicitarse a la vez. Los cálculos de ejemplo se basan en la primera fila de la tabla.

Ejemplo de cálculo de Energía (primera fila):
Energía (Wh) = P (... W) × Tiempo (... h) × FU (...) × FSIM (...) = ... Wh

Ejemplo de cálculo de Potencia de Pico (primera fila de tipo CAP):
Pot_Pico (W) = P (... W) × Factor_Pico (...) = ... W

Tabla V. Cálculo de la potencia mínima del generador.

CÁLCULO DE LA POTENCIA MÍNIMA TEÓRICA DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO
Parámetro	Unidades	Valor	Fórmula de Referencia
12. Localidad	-		Dato de entrada
13. Latitud (φ)	°	39.0	Vinculado (Tabla I)
14. Consumo diario E_D	kWh/día	0.000	Vinculado (Tabla IV)
15. Período de diseño	-	Diciembre	Vinculado (Tabla I)
16. Orientación e inclinación óptimas	(°, °)	(0°, 49.0°)	β_opt = φ ± 10°
17. Orientación e inclinación reales	(°, °)	(0°, 15°)	Vinculado (Tabla I)
18. Irradiación media diaria horizontal	kWh/(m²·día)		Dato de entrada (PVGIS)
19. Irradiación de CEM	kWh/(m²·día)		Dato estándar (1000 W/m²)
20. Factor de irradiación FI	-	0.9997	Vinculado (Tabla I)
21. Factor de sombras FS	-	0.92	Vinculado (Tabla I)
22. Performance Ratio PR	-		Π η_componentes
29. G_{dm(α,β)periodo}	kWh/(m²·día)	N/A	G_dm0 × FI
30. Potencia Mínima Teórica (P_mp,min)	kWp	N/A	E_D / (G_dm × PR × FS)

📊 Desglose del Performance Ratio (PR)

Componente	Valor
23. η_módulo - Tolerancia y suciedad
24. η_cableado - Cableado CC
25. η_regulador - Regulador
26. η_bateria - Batería
27. η_inversor - Inversor
28. η_cableadoAC - Cableado CA
PR Total	0.600

📝 ¿Cómo se Calcula? La Receta

La potencia mínima se calcula dividiendo la energía que necesitas al día por las "horas de sol útiles" que tienes, teniendo en cuenta todas las pérdidas del sistema.

1. Horas de Sol Reales (Gdm_real):
Gdm_real = Gdm0 (...) × FI (...) = ...

2. Cálculo de Potencia Mínima (en kWp):
Pmp,min (kWp) = E_D (... kWh/día) / (Gdm_real (...) × PR (...) × FS (...))
= ... kWp

3. Conversión a Wp:
Pmp,min (Wp) = ... kWp × 1000 = ... Wp

Tabla VI Dimensionamiento Baterías y Paneles

CÁLCULO DEL BANCO DE BATERÍAS
Parámetro	Unidades	Valor	Fórmula de Referencia	Comentario
32. Potencia instantánea máxima	W	0	Σ(P × F_sim) + Σ(P × F_pico)	Viene del Ítem 11. Potencia máxima que debe soportar el inversor.
33. Factor de seguridad para Generador FV	-		Dato de entrada	Margen para cubrir degradación, etc. (Editable)
34. Potencia de Diseño (P_mp)	Wp	0	P_mp,min × F_seguridad	Potencia recomendada a instalar.
35. Voltaje del Sistema (V_NOM)	V		Dato de entrada	Voltaje nominal del banco de baterías y del sistema.
36. Profundidad de Descarga (PD_max)	-		Dato de entrada	Límite de descarga para proteger la batería.
37. Rendimiento Regulador-Batería (η)	-	0.82	η_reg × η_bat	Viene de Ítems 25 y 26. Eficiencia combinada del proceso de carga.
38. Consumo Diario en Ah (L_D)	Ah/día	0.00	E_D / V_NOM	No incluye eficiencias aquí.
39. Días de Autonomía (A)	Días		Dato de entrada	Días sin sol (IDAE: min. 3).
40. Capacidad de Diseño (C20)	Ah	N/A	(A×L_d) / (PD_max×η_total) × F_C-Rate	Capacidad teórica necesaria.
41. Límite de Seguridad para C/I_sc	h		Dato de entrada	Límite de seguridad para la corriente de carga. Se habilita si la Capacidad de Diseño < 25 Ah.

🛠️ Dimensionamiento y Validación Avanzada

1. Requisitos del Sistema y Batería

Capacidad Mínima Requerida (Ah) (Editable):

Tolerancia de Configuración (%) Porcentaje mínimo aceptable respecto a la Capacidad Mínima Requerida. Valor por defecto: 10% (acepta configuraciones ≥ 90% del objetivo).

Potencia de Diseño FV (P_mp) (Wp) (Calculado):

Seleccionar Batería Comercial:

2. Datos del Panel Fotovoltaico

Seleccionar Módulo Fotovoltaico (o introducir datos manualmente):

Potencia (Wp):

Vmp (V):

Voc (V):

Isc (A):

Imp (A):

Eficiencia (%):

3. Configuraciones Válidas del Banco de Baterías

☀️ 4. Configuraciones del Campo Fotovoltaico

¡Alerta de Corriente Elevada!

La intensidad total del campo fotovoltaico ( A) es superior a 50A. Esto requiere consideraciones especiales de seguridad.

Modo de Configuración de Strings:

Auto (Recomendado) Forzar 1 String Forzar 2 Strings

📝 ¿Cómo se Calcula? La Receta

Para dimensionar la batería, calculamos la energía total necesaria para los días de autonomía y la ajustamos por las ineficiencias del sistema y los límites de la batería.

1. Consumo Diario en Ah (L_D):
L_D = E_D (... Wh/día) / V_nom (... V) = ... Ah/día

2. Energía Bruta Requerida:
Energía Bruta = L_D (... Ah/día) × Autonomía (... días) = ... Ah

3. Capacidad Base (ajustada por pérdidas):
η_total = PD_max (...) × η_inversor (...) × η_reg_bat (...) = ...
Capacidad Base = Energía Bruta (... Ah) / η_total (...) = ... Ah

4. Capacidad Final (ajustada por C-Rate):
Capacidad Final = Capacidad Base (... Ah) × Factor_C20 (...) = ... Ah

📋 Resumen Técnico y Selección de Equipo

⚡ Validación de Configuración FV (String Sizing)

T_min Histórica (°C)

T_max Histórica (°C)

Coef. Temp (Voc) %/°C

Pendiente de cálculo...

☀️Campo Fotovoltaico

Potencia Instalada: N/A

Nº de Paneles: N/A

Conexión: N/A

🔋Banco de Baterías

Capacidad Instalada: N/A

Nº de Baterías: N/A

Conexión: N/A

Ratio C/Isc: N/A

⚡Electrónica de Potencia

Tensión Máx. FV (Voc): N/A

Corriente Carga Máx: N/A

Potencia de Pico: N/A

¿Se considera un grupo electrógeno como fuente de apoyo?

Sí No

¿Cómo afecta esta elección? Al seleccionar 'Sí', la lista de inversores se filtrará para mostrar únicamente modelos compatibles con generadores (híbridos o con entrada AC), que son esenciales para este tipo de sistema.

🔌 Selección del Inversor

Filtrar por Marca:

El requisito fundamental del inversor es poder suministrar la Potencia Instantánea Máxima de tus consumos. Las recomendaciones se basan en este valor, añadiendo un margen de seguridad.

Seleccione una configuración completa en la pestaña anterior para ver las recomendaciones.

🔋 Selección del Regulador de Carga

Filtrar por Marca:

Recomendaciones basadas en los requisitos del campo FV y la batería.

Seleccione una configuración completa en la pestaña anterior para ver las recomendaciones.

⚡ Protecciones y Cableado (Según RBT)

Seleccione un inversor y un regulador para calcular el cableado y las protecciones.

📝 ¿Cómo se Calcula? La Receta de Protecciones

El objetivo es dimensionar las protecciones y el cableado para garantizar la **seguridad** y la **eficiencia**, según el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (RBT).

1. Tramo Paneles → Regulador

Corriente de cálculo: I_pv = Isc_total (... A) × 1.25 = ... A
Protección (Fusible/Térmico): I_n ≥ Isc_total (... A) × 1.56 = ... A

2. Tramo Regulador → Baterías

Corriente de cálculo: I_reg_bat = I_max_reg (... A) × 1.25 = ... A
Protección (Fusible): Debe ser igual o superior a I_reg_bat.

3. Tramo Baterías → Inversor

Corriente de cálculo: I_bat_inv = (P_inv (... W) / V_nom (... V) / η_inv (0.85)) × 1.25 = ... A

4. Tramo Inversor → Consumos AC

Corriente de cálculo: I_ac = P_inv (... W) / 230 V = ... A

La **sección del cable** se elige de tablas estándar para soportar la corriente de cálculo y se verifica para que la caída de tensión sea inferior al 1.5% (o 3% para el tramo FV).

📄 Orden de Diseño y Resumen Ejecutivo

1. Requisitos del Sistema

Nombre del Proyecto: N/A

Consumo Diario Total (E_D): N/A

Potencia Instantánea Máxima Requerida por las Cargas: N/A

Voltaje Nominal del Sistema (V_NOM): N/A

2. Componentes Unitarios Seleccionados

Módulo de Batería

Modelo Comercial: N/A

Tecnología: N/A

Voltaje Nominal: N/A

Capacidad Nominal: N/A

Módulo Fotovoltaico

Modelo Comercial: N/A

Potencia (P_mp): N/A

Tensión a Máx. Potencia (V_mp): N/A

Tensión en Circuito Abierto (V_oc): N/A

Corriente de Cortocircuito (I_sc): N/A

3. Configuración Final del Sistema

Banco de Baterías

Configuración Seleccionada: N/A

Número Total de Baterías: N/A

Capacidad Total Instalada: N/A

Energía Total Almacenada: N/A

Campo Fotovoltaico

Configuración Seleccionada: N/A

Número Total de Paneles: N/A

Potencia Total Instalada: N/A

Tensión Total del Array (V_oc): N/A

Intensidad Total del Array (I_sc): N/A

4. Electrónica de Potencia Seleccionada

🔌 Inversor de Corriente

Modelo Comercial Seleccionado: N/A

🔋 Regulador de Carga

Modelo Comercial Seleccionado: N/A

Análisis Gráfico y Resumen Diario

HSP Invierno (kWh/m²·día)

HSP Promedio Anual (kWh/m²·día)

HSP Verano (kWh/m²·día)

Estos valores son para simulación gráfica y no afectan el dimensionamiento del sistema (que usa el valor de la Tabla V).

Resumen del Día Simulado

☀️ Producción Diaria Estimada	...
🏠 Consumo Diario Total	...
⚖️ Balance Energético Diario	...
🔋 Energía Cargada en Batería	...
🪫 Estado de Carga (SoC) Final	...
✂️ Energía Recortada (no almacenada)	...
⚡ Demanda de Pico de Consumos	...
🔌 Potencia del Inversor	...
❓ ¿Potencia de Pico Cubierta?	...

💡 Oportunidad de Consumo Estacional

En este período, tu sistema genera un excedente de ... que actualmente se está perdiendo. Podrías aprovecharlo añadiendo, por ejemplo:

Una carga de ... W durante ... horas.
O una carga de ... W durante ... horas.

Simulación de Autonomía de Batería (Sin Sol)

Este gráfico muestra cómo tu consumo diario va agotando la energía útil de la batería (área verde) si no hubiera sol. La simulación termina al alcanzar el límite de descarga seguro (línea roja).

📝 ¿Cómo se Interpretan los Datos?

Gráfico de Producción vs Consumo

Curva Azul (Producción FV): Muestra la potencia que se espera que generen los paneles solares a cada hora del día. Su forma cambia según la estación.
Curva Roja (Consumo): Representa tu consumo distribuido en un patrón típico.
Curva Verde (Carga de Batería): Muestra la potencia excedente que se está usando para cargar la batería. Si es cero, o no hay excedente o la batería ya está llena.

Gráfico de Autonomía

Muestra la "resistencia" de tu sistema. Cuanto más lentamente baje la línea, más días de autonomía tienes ante un periodo prolongado de mal tiempo. La simulación finaliza cuando se alcanza la línea roja de Profundidad de Descarga Máxima (PDmax).

Pliego de Condiciones Técnicas (Formato IDAE)

1. Consumo diario de energía eléctrica

Servicio	Energía diaria (Wh/día)
ED	Wh/día

Incluir sección de bombeo de agua

3. Dimensionado del generador

Parámetro	Unidades	Valor	Comentario
Localidad
Latitud		N
ED	kWh/día		Consumo de la carga
Período diseño		(β_opt, α_opt)
		(β, α)
Gdm (0)	kWh/(m²·día)
FI
FS
PR
Gdm (β, α)	kWh/(m²·día)		Gdm (β, α) = Gdm (0) × FI
P_{mp, min}	kWp		P_{mp, min} = (E_D) / (G_dm × PR × FS)

4. Dimensionado final del sistema

Parámetro	Unidades	Valor	Comentario
P_mp	Wp
C₂₀	Ah
PD_max
η_inv
η_rb
V_NOM	V
L_D	Ah
A	Días
C₂₀			C₂₀ = (L_D × A) / (PD_max × η_inv × η_rb)
C₂₀ /I_sc	h

Parámetro	Valor
Volumen de agua diario requerido	Qd (m³/día)
Altura del depósito	HD (m)
Profundidad del pozo	(m)
Altura total equivalente	HTE (m)
Rendimiento de la motobomba	η_MB

Nivel estático del agua	HST (m)
Nivel dinámico del agua	HDT (m)
Caudal de prueba	QT (m³/h)

Calculadora Solar FV

📋 Normativas y Referencias Aplicadas

IDAE - Pliego de Condiciones Técnicas

REBT - Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión

UNE-EN 62446

UNE 20460-5-523

ℹ️ Información de Base de Datos

🔋 Baterías

☀️ Paneles Fotovoltaicos

📝 Historial de Cambios