Guía GSIKE para dimensionar una instalación autónoma de 4 kW 24 V

Empiece por hacer una lista de los aparatos que va a alimentar y de su consumo diario en Wh. Este es el punto de partida de todo el cálculo.

Sea meticuloso al hacer la lista. No olvide los aparatos en modo de espera: el router de internet, los cargadores, el televisor en espera. Parecen insignificantes, pero suman entre 50 y 100 Wh al día y, si los omite, el sistema se queda corto y la batería se agota antes de lo previsto.

Después, tenga en cuenta la estacionalidad. En verano hay más sol y los paneles producen más, pero usted utiliza más aparatos (ventilador, frigorífico que trabaja más). En invierno hay menos sol, pero consume menos al no usar el aire acondicionado. Dimensione el sistema para un día promedio, ni el mejor ni el peor.

Para colocar los paneles, la inclinación y la orientación son importantes. Un tejado orientado directamente al sur y con la inclinación adecuada ofrece el máximo rendimiento; si los paneles están en el suelo o parcialmente a la sombra, necesitará más superficie para obtener la misma producción.

No olvides la protección. El campo solar puede producir una tensión elevada a pleno sol; necesitas fusibles y un pararrayos en el lado DC, lo más cerca posible de los paneles y de la batería.

Al elegir la sección de los cables, deje margen para el futuro. Si hoy instala cables de 25 mm² y dentro de un año quiere añadir paneles, quizá tenga que volver a tenderlos. Por eso recomendamos elegir una sección superior al mínimo necesario actualmente.

Y si vive en una zona propensa a las tormentas, instale también un protector contra sobretensiones en la salida de CA y revise la toma de tierra, que es clave para la seguridad del sistema.

Antes de tocar nada, repasemos las magnitudes. Un panel de 400 W proporciona unos 40 V en circuito abierto y unos 10 A en condiciones estándar. Si conecta tres paneles en serie, se suma la tensión (120 V) y la corriente se mantiene; si conecta tres en paralelo, se triplica la corriente y la tensión se mantiene. El MPPT del GSIKE funciona entre 60 y 500 V de CC, así que caben de sobra series de 2 a 12 paneles de 400 W.

El error más frecuente es confundir la tensión del panel con la tensión de la batería. Los paneles producen entre unas decenas y varios cientos de voltios DC; la batería funciona a 24 V. El regulador MPPT se encarga de esa diferencia: extrae la energía del panel a la tensión óptima y la suministra a la batería a 28,8 V. Por eso puedes conectar paneles de alta tensión en serie sin peligro para el banco.

Otro error común es dimensionar la batería según la energía (Wh) y olvidarse de la corriente (A). El GSIKE de 4200 W, a 24 V, necesita aproximadamente entre 175 y 200 A continuos en el banco. Si su batería de 100 Ah solo admite una descarga continua de 50 A, se protegerá y el inversor se apagará. Necesita una batería LiFePO4 de 24 V que soporte esa corriente, no solo los Wh que busca.

En cuanto a los fusibles: en el polo positivo de la batería, lo más cerca posible del borne, coloque un fusible de CC dimensionado para entre 1,25 y 1,5 veces la corriente máxima del tramo. En un sistema de 200 A, esto equivale a un fusible de unos 250 A. En el lado de los paneles, el fusible de cadena protege cada serie. Son componentes baratos que evitan un incendio si se deshilacha un cable.

No debe faltar el interruptor DC ni el diferencial. La salida de 230 V del inversor debe pasar por un disyuntor que corte en caso de sobrecarga y por un diferencial que proteja a las personas. Son elementos que un instalador coloca como parte de su trabajo, pero si lo montas tú mismo, no escatimes en ellos para ahorrar.

Pensemos en el autoconsumo. Las horas solares pico equivalentes al día son lo que determina la producción de su campo. En la Francia metropolitana, puede contar con 4–5 horas solares pico en verano y 2–3 en invierno. Un campo de 3000 Wp, con 4 horas solares pico y un rendimiento global del 80 %, produce unos 9,6 kWh al día en verano. Esa es la cifra que debe comparar con su consumo.

Y en cuanto a la batería, aplique la regla del 80 %. Las baterías LiFePO4 pueden descargarse habitualmente hasta el 80 % de su capacidad útil sin desgastarse. Una batería de 100 Ah a 25,6 V almacena 2560 Wh; su capacidad útil es de unos 2048 Wh. Es lo que puede consumir por la noche sin remordimientos. Si calcula el dimensionamiento para un día de autonomía, duplique o triplique esta cifra.

Una nota sobre la orientación: en el hemisferio norte, los paneles miran hacia el sur, con una inclinación cercana a la latitud del lugar. En Francia, una inclinación de entre 30 y 45 grados es una buena elección. Si los instala en horizontal o hacia el este, la producción disminuye y necesitará más superficie para compensarlo.

Y si tiene sombras parciales de árboles o chimeneas, un panel sombreado reduce el rendimiento de toda la serie. En ese caso, es mejor dividir el campo en series cortas o apostar por optimizadores para cada panel. En una instalación pequeña, a menudo basta con cambiar de sitio los paneles para que reciban pleno sol durante las horas centrales.

Pongamos cifras a un caso muy común: una caseta de campo que usa luz LED (20 Wh/día), una nevera pequeña (150 Wh/día), un router (50 Wh/día), cargadores de móvil y ordenador (80 Wh/día) y una bomba de presión que funciona 10 minutos al día (30 Wh/día). Total: unos 330 Wh al día. Con 4 horas solares pico, un campo de 1200 Wp produce unos 3,8 kWh al día, más que suficiente; una batería de 50–60 Ah a 24 V cubre la noche.

El cableado de CC entre la batería y el inversor es donde más energía se pierde si se elige mal. A 24 V, la corriente es elevada: 4200 W a 24 V equivalen a unos 175 A. Si elige un cable demasiado fino, se calienta y pierde tensión, y el inversor activa la alarma de subtensión. Por eso, la tabla de secciones va de 25 mm² (tramo corto) a 50 mm² (tramo largo). No escatime en esto: el cobre es barato comparado con una parada.

El cableado de los paneles trabaja a alta tensión y baja corriente, así que los cables solares de 4 mm² bastan para series de cierta longitud. En este caso, la sección no es tan crítica; lo importante es utilizar cable solar MC4 apto para exteriores y no empalmarlo con cable de instalación convencional.

Y sobre el fusible de la batería, insistimos: va en el positivo, a menos de 20 cm del borne, dimensionado para 1,25–1,5 veces la corriente máxima. Si un cable toca la chapa del vehículo o del armario, el fusible se funde y evita un cortocircuito. Es la pieza más barata y la más importante de toda la instalación.

Pensemos ahora en el invierno. En Francia, en diciembre, las horas de máxima producción bajan a 2–3. Un campo que produce 10 kWh al día en verano produce 4–5 en invierno. Por eso se dimensiona el campo pensando en el peor trimestre, no en el mejor. Si lo dimensionas para julio, en febrero irás justo; si lo dimensionas para noviembre, en verano te sobrará producción que podrás usar para cargar más.

Y la autonomía: ¿cuántas noches quieres aguantar sin sol? Si dimensionas para una noche, basta con una batería de 100 Ah; si es para tres días nublados seguidos, necesitas 200–300 Ah. En un cobertizo de fin de semana, una noche suele bastar; en una vivienda permanente, triplica el consumo diario para ir sobre seguro.

Para terminar, un consejo de instalador: empieza por el plano. Dibuja dónde van los paneles, dónde va el inversor, dónde va la batería y por dónde pasan los cables. Un plano evita tener que tender los cables por donde no querías y que la distancia entre la batería y el inversor sea de 6 m en lugar de los 2 m previstos. Mide dos veces, corta una.

Veamos un segundo ejemplo, esta vez para un taller de jardinería con un consumo algo mayor. Supongamos que el taller utiliza una luz fluorescente (40 Wh), una pequeña máquina de soldar que funciona 20 minutos al día (200 Wh), un compresor que se pone en marcha de vez en cuando (150 Wh) y cargadores de herramientas (100 Wh). Total: unos 490 Wh al día. En este caso, recomendamos un campo de 2000–2500 Wp (5–6 paneles de 400 W) y una batería de 60–80 Ah a 24 V. El GSIKE hace funcionar las dos salidas de CA sin problema.

Un error común es dimensionar la batería para el pico de potencia en lugar de para la energía. El pico de potencia lo suministran el inversor y el banco en el momento del arranque; la energía es lo que te dura toda la noche. Necesitas ambas cosas: un banco que soporte una corriente de 175 A y, además, los Ah que te proporcionen la autonomía deseada. Una batería de 100 Ah que solo admite una descarga de 50 A no sirve para un inversor de 4200 W.

Otro detalle que se suele olvidar es la caída de tensión en el cableado de los paneles. Incluso trabajando a alta tensión, un cable largo y fino pierde algo de voltaje. Para las series largas, utilice cable solar de 4 mm² y no supere los 15–20 m por string sin justificar la sección. Si la instalación es muy grande, mida la caída y haga los ajustes necesarios.

Y el interruptor de CC. Entre los paneles y el inversor, conviene instalar un seccionador de CC que permita desconectar el campo sin tener que subir al tejado para cubrir los paneles. Es una pieza barata que hace que el mantenimiento sea mucho más seguro. En el lado de CA, un disyuntor y un diferencial completan la protección.

Para terminar, la pregunta más frecuente: ¿y si supero la potencia de los paneles? El GSIKE admite hasta unos 6200 W como máximo. Si instalas 7000 W, el MPPT simplemente no podrá captar más de lo que admite; no se estropea, pero pagas por unos paneles que no aprovechas. Por eso recomendamos no superar el límite.

Un último cálculo práctico. Supongamos que dimensiona para un consumo de 500 Wh al día. Con 4 horas de sol pico y un rendimiento del 80 %, necesita un campo de 500 / (4 × 0,8) ≈ 156 Wp... Parece poco, pero recuerde que este cálculo corresponde a un día soleado. Si dimensiona para el invierno, con 2,5 horas de sol pico, el mismo consumo requiere 500 / (2,5 × 0,8) ≈ 250 Wp. Y si quiere tener margen, duplique la cifra. Por eso un pequeño cobertizo acaba utilizando 1500–2000 Wp, y no 300 Wp.

En cuanto a la batería, un último consejo: no compre la capacidad según lo que crea que consume, sino según lo que mida. Si puede, monte primero el sistema con el modo sin batería del GSIKE, consulte la aplicación durante dos semanas y, con esa cifra real, encargue la batería. Es mucho mejor que comprar a ciegas y quedarse corto o pasarse.

Y si en algún momento dudas de los cálculos, pide una segunda opinión. Un instalador cualificado cobra poco por echar un vistazo a tu plan y a las secciones de los cables. Esa hora de revisión te evita un error de dimensionamiento que podría costar varios cientos de euros. La electricidad en 24 V y 500 V DC no perdona los cálculos a ojo.

Para terminar la guía, una recomendación sobre el orden de compra. Primero, el inversor GSIKE 4200 W. Después, 3–6 paneles de 400 W, según tu consumo diario. En tercer lugar, la batería LiFePO4 de 24 V con comunicación, del tamaño que hayas calculado. En cuarto lugar, fusibles, seccionadores y cables. Con este orden, no comprarás ni demasiado ni demasiado poco y, si cambias de idea por el camino, tendrás margen para ajustar.

Y recuerda que esta guía es un punto de partida, no una receta fija. Cada tejado, cada consumo y cada presupuesto son diferentes. Si al hacer los cálculos obtienes un valor intermedio, redondea hacia arriba para los paneles y la batería: más vale que sobre un poco que quedarse corto. Con el GSIKE, el límite de 6200 W en paneles te deja mucho margen para ampliar la instalación sin cambiar de inversor.

Cuando tengas las cifras, la ficha técnica completa del GSIKE 4200 W te servirá de referencia para confirmar que el banco de baterías de 24 V y el campo de paneles que has calculado se encuentran dentro de los límites del equipo. Y si te surge alguna pregunta durante la instalación, nuestro servicio de asistencia en francés te echará una mano.

En definitiva, dimensionar una instalación no es más que aplicar tres cálculos: consumo diario, horas solares pico y rendimiento del conjunto. Con estos tres datos y la tabla de este artículo, tienes lo esencial para pedir el GSIKE 4200 W y los componentes correspondientes, sin comprar de más ni quedarte corto.

Si aún tienes dudas sobre la sección del cable o el tamaño de tu campo de paneles, prevalece la ficha técnica del GSIKE 4,2 kW. Además, nuestro servicio de asistencia en francés responde a tus preguntas sobre el dimensionamiento, antes y después de la compra, sin coste adicional.

Cuántos paneles solares se necesitan

Consumo diario Potencia recomendada de los paneles N.º de paneles de 400 W Producción prevista 200 Wh 800–1200 W 2–3 2,4–3,6 kWh/día 500 Wh 1500–2000 W 4–5 4,5–6 kWh/día 1000 Wh 2500–3500 W 6–9 7,5–10,5 kWh/día 2000 Wh 4000–5000 W 10–12 12–15 kWh/día

En el GSIKE 4200 W, el límite de potencia solar es de aproximadamente 6200 W. Esto significa que puede instalar hasta 15–16 paneles de 400 W, aunque en la práctica es mejor empezar con un campo más pequeño.

Qué batería necesita

El tamaño de la batería depende de cuánta energía quiera tener durante la noche. Como regla general, la capacidad útil debería ser entre dos y tres veces el consumo diario.

Consumo diario Capacidad recomendada Ejemplo a 24 V Tipo 200 Wh 400–600 Wh litio de 24 V / 20–25 Ah 500 Wh 1000–1500 Wh litio de 24 V / 40–60 Ah 1000 Wh 2000–3000 Wh litio de 24 V / 80–120 Ah

Sección de los cables

Distancia entre batería e inversor Sección recomendada Pérdida máx. hasta 2 m 25 mm² <1 % 2–4 m 35 mm² <2 % 4–6 m 50 mm² <2 %

Ejemplo práctico: dimensionar un cobertizo

Imaginemos un cobertizo con un consumo diario de 220 Wh. Nuestra recomendación:

Es un ejemplo prudente: genera energía de sobra para luces, nevera, cargadores y un aparato pequeño, y deja margen para añadir un quinto panel el año que viene. Si solo usa el cobertizo los fines de semana, incluso puede prescindir de la batería y trabajar a pleno sol; si lo utiliza a diario, la batería de 50 Ah le proporciona autonomía para una noche.

Veredicto final

Veredicto final: Para una instalación autónoma con el GSIKE 4200 W de 24 V, recomendamos empezar con 4–8 paneles de 400 W y una batería de 24 V / 50–100 Ah. Puede empezar sin batería y ampliar el banco cuando lo necesite.

Veredicto final

Preguntas frecuentes

Fuentes y datos de referencia

1. Ficha del producto GSIKE G4200EU24V 4,2 kW 24 V (189,99 EUR, envío gratuito en Francia) — https://gesike.com/products/gsike-11kw-off-grid-inverter-build-in-mppt-160a-with-wifi-accept-no-battery-work
2. EASUN 4 kW 24 V, tienda de referencia de la UE — https://eu.easunpower.com/
3. Guía del MPPT de 120 A y rango de 60–500 VCC — referencia técnica — https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_charge_controller
4. Batería LiFePO4 de 24 V y bus de CC — referencia de cableado — https://en.wikipedia.org/wiki/Deep-cycle_battery

Otras guías y comparaciones

Ir directamente al modelo: Página del producto GSIKE.

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