Bus de 24 V4200 W continuosMPPT 120 AFV 60–500 VCC~6200 W de campo solarDoD 80 %cables de CC dimensionados

Guía GSIKE para dimensionar una instalación aislada de 4 kW y 24 V

Dimensionar una instalación aislada es el paso que determina si el sistema funcionará o no. En esta guía explicamos cómo calcular los paneles, la batería y los cables para el inversor GSIKE 4200 W 24 V.

Empieza por hacer una lista de los aparatos que quieres alimentar y su consumo diario en Wh. Es el punto de partida de todo el cálculo.

Sé meticuloso al hacer la lista. No olvides los aparatos en modo de espera: el router, los cargadores, la televisión en espera. Parecen insignificantes, pero suman entre 50 y 100 Wh al día; si los omites, la instalación se quedará corta y la batería se descargará antes de lo previsto.

Después, piensa en la estacionalidad. En verano hay más sol y los paneles producen más, pero usas más aparatos (ventilador, nevera que trabaja más). En invierno hay menos sol, pero consumes menos al no usar el aire acondicionado. Dimensiona para un día promedio, ni el mejor ni el peor.

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

No olvides la protección. El campo solar puede generar una tensión alta a pleno sol, así que se necesitan fusibles y un descargador en el lado de CC, lo más cerca posible de los paneles y la batería.

Al elegir la sección de los cables, deja margen para el futuro. Si hoy instalas cables de 25 mm² y el año que viene quieres añadir paneles, quizá tengas que rehacer el cableado. Por eso recomendamos elegir una sección superior al mínimo actual.

Y si vives en una zona de tormentas, instala un protector contra sobretensiones también en la salida de CA y revisa la puesta a tierra, que es fundamental para la seguridad del sistema.

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

Lel error más común es confundir la tensión del panel con la tensión de la batería. Los paneles producen entre varias decenas y varios cientos de voltios de CC; la batería es de 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 frecuente es dimensionar la batería según la energía (Wh) y olvidarse de la corriente (A). El GSIKE de 4200 W, por debajo de 24 V, requiere del orden de 175–200 A continuos del banco. Si tu batería de 100 Ah admite solo 50 A de descarga continua, se protegerá y el inversor se parará. Necesitas una LiFePO4 de 24 V que soporte esa corriente, no solo los Wh que buscas.

En cuanto a los fusibles: en el polo positivo de la batería, lo más cerca posible del terminal, coloca un fusible de CC dimensionado entre 1,25 y 1,5 veces la corriente máxima del tramo. En un sistema de 200 A, esto da 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.

Los interruptores de CC y el diferencial no deben faltar. La salida de 230 V del inversor debe pasar por un magnetotérmico que se desconecte en caso de sobrecarga y un diferencial que proteja a las personas. Son elementos que un instalador pone por oficio, pero si lo montas tú mismo, no escatimes para ahorrar.

Pensemos en el autoconsumo. Las horas solares pico equivalentes al día son las que multiplican la potencia de tu campo solar. En la Italia continental puedes contar con 4–5 horas pico en verano y 2–3 en invierno. Un campo de 3000 Wp, con 4 horas pico y un rendimiento global del 80 %, produce unos 9,6 kWh al día en verano. Esa es la cifra que debes comparar con tu consumo.

En la batería, aplica la regla del 80 %. Las baterías LiFePO4 permiten descargarse habitualmente hasta el 80 % de su capacidad útil sin desgastarse. Una batería de 100 Ah a 25,6 V almacena 2560 Wh; de energía útil, unos 2048 Wh. Es lo que puedes consumir por la noche sin remordimientos. Si dimensionas el sistema para un día de autonomía, duplica o triplica esa cifra.

Una nota sobre la orientación: en el hemisferio norte, los paneles miran al sur con una inclinación próxima a la latitud del lugar. En Italia, una inclinación de entre 30 y 45 grados es una buena elección. Si los colocas planos o hacia el este, la producción baja y necesitarás más superficie para igualarla.

Y si tienes sombras parciales de árboles o chimeneas, un panel en sombra 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. Para una instalación pequeña, a menudo basta con cambiar los paneles de sitio para que reciban el sol de lleno durante las horas centrales.

Pongamos las cifras en un caso muy típico: una casita de campo que usa luz LED (20 Wh/día), un frigorífico pequeño (150 Wh/día), un router (50 Wh/día), cargadores de teléfono 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 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 hace mal. Por debajo de 24 V, la corriente es alta: 4200 W dividido entre 24 V son unos 175 A. Si eliges un cable demasiado fino, se calienta y se pierde tensión, y el inversor activa la alarma de baja tensión. Por eso la tabla de secciones sube de 25 mm² (corto) a 50 mm² (largo). No escatimes aquí: el cobre cuesta poco comparado con una máquina parada.

El cableado de los paneles, en cambio, funciona con alta tensión y baja corriente, así que los cables solares de 4 mm² bastan para series de cierta longitud. Ahí la sección no es tan crítica; lo importante es usar cable solar MC4 apto para exteriores y no empalmarlo con cableado normal de instalación.

Y el fusible de la batería, insistimos: debe ir 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 cuadro, el fusible se funde y evita un cortocircuito. Es la pieza más barata e importante de toda la instalación.

Pensemos ahora en el invierno. En Italia, en diciembre, las horas pico bajan a 2–3. Un campo que produce 10 kWh al día en verano produce 4–5 en invierno. Por eso hay que dimensionar el campo pensando en el peor trimestre, no en el mejor. Si lo dimensionas para julio, en febrero te quedas corto; si lo dimensionas para noviembre, en verano sobrará producción que podrás usar para cargar más.

¿Y la autonomía: cuántas noches quieres aguantar sin sol? Si dimensionas el sistema para una noche, basta con una batería de 100 Ah; si quieres cubrir tres días seguidos nublados, necesitas 200–300 Ah. En una casita de fin de semana, a menudo basta con una noche; en una vivienda habitual, triplica el consumo diario para estar tranquilo.

Para terminar, un consejo del 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 tirar cables después por donde no querías y que la distancia entre la batería y el inversor sea de 6 m en vez 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 usa una luz fluorescente (40 Wh), un soldador pequeño 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. Aquí 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 pestañear.

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

Otro detalle que se suele olvidar: 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, usa cable solar de 4 mm² y no superes los 15–20 m por cadena sin justificar la sección. Si la instalación es muy grande, mide la caída y ajusta la sección.

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

Para terminar, la pregunta que más se repite: ¿y si supero la potencia máxima de paneles? El GSIKE acepta hasta unos 6200 W como límite. Si instalas 7000 W, el MPPT simplemente no podrá captar más de lo que admite; no se rompe, pero estás pagando por paneles que no aprovechas. Por eso recomendamos mantenerse por debajo del límite, no superarlo.

Un último cálculo práctico. Supongamos que dimensionamos para un consumo de 500 Wh al día. Con 4 horas de pico y un rendimiento del 80 %, se necesita un campo de 500 / (4 × 0,8) ≈ 156 Wp... Parece poco, pero recuerda que este cálculo sirve para un día soleado. Si dimensionas para el invierno, con 2,5 horas de pico, el mismo consumo requiere 500 / (2,5 × 0,8) ≈ 250 Wp. Y si quieres margen, duplica la cifra. Por eso una pequeña caseta acaba usando 1500–2000 Wp, no 300 Wp.

Un último consejo sobre la batería: no compres capacidad basándote en lo que crees que consumes, sino en lo que mides. Si puedes, primero instala el sistema en el modo sin batería del GSIKE, consulta la aplicación durante dos semanas y, con esa cifra real, pide la batería. Es mucho mejor que pedirla a ciegas y quedarse corto o pasarse.

Y si en algún momento tienes dudas sobre los cálculos, pide que los revisen. Un instalador cualificado cobra poco por echar un vistazo a tu esquema y a las secciones de los cables. Esa hora de revisión te evita un error de dimensionamiento que podría costarte cientos de euros. La electricidad a 24 V y 500 V CC no perdona los cálculos a ojo.

Para terminar la guía, una recomendación sobre el orden de compra. Primero, el inversor GSIKE 4200 W. Segundo, de 3 a 6 paneles de 400 W, según tu consumo diario. Tercero, la batería LiFePO4 de 24 V con comunicación, del tamaño que habrás calculado. Cuarto, fusibles, seccionadores y cables. Con ese orden, no compras ni demasiado ni demasiado poco, y si cambias de idea por el camino, tienes margen para ajustar.

Y recuerda que esta guía es un punto de partida, no una receta cerrada. 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: es mejor tener un poco de margen que quedarse corto. Con el GSIKE de por medio, el límite de 6200 W de paneles te da mucho margen para crecer sin cambiar el inversor.

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

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