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

Empieza por hacer una lista de los aparatos que vas a alimentar y su consumo diario en Wh. Este 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 de internet, los cargadores, la tele en espera. Parecen insignificantes, pero suman entre 50 y 100 Wh al día y, si no los incluyes, el sistema se queda corto y la batería se agota antes de lo previsto.

Después, ten en cuenta la estacionalidad. En verano hay más sol y los paneles producen más, pero utilizas más aparatos (ventilador, frigorífico 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 directamente al sur y con la inclinación adecuada ofrece el máximo rendimiento; si los instala en el suelo o quedan parcialmente a la sombra, necesitará más superficie para alcanzar la misma producción.

No olvides la protección. El campo solar puede producir una tensión elevada a pleno sol; necesitas fusibles y un protector contra sobretensiones en el lado de CC, 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 actual.

Y si vive en una zona con tormentas, instale también una protección contra sobretensiones en la salida de CA y revise la puesta a tierra, que es clave para la seguridad del sistema.

Antes de tocar nada, repasemos las magnitudes. Un panel de 400 W entrega unos 40 V en circuito abierto y unos 10 A en condiciones estándar. Si conecta tres paneles en serie, las tensiones se suman (120 V) y la corriente se mantiene; si conecta tres en paralelo, la corriente se triplica y la tensión se mantiene. El MPPT del GSIKE funciona entre 60 y 500 V 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 es de 24 V. El regulador MPPT se ocupa de esta diferencia: extrae la energía del panel con la tensión óptima y la entrega a la batería a 28,8 V. Por eso puedes conectar paneles de alta tensión en serie sin poner en peligro el banco de baterías.

Otro error común es dimensionar la batería por la energía (Wh) y olvidarse de la corriente (A). El GSIKE de 4200 W, a 24 V, requiere unos 175–200 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 esta 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, eso 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 un cable se deshilacha.

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

Pensemos en el autoconsumo. Las horas solares pico equivalentes al día son lo que multiplica la potencia de tu campo. En la Francia metropolitana, 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.

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

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

Y si tienes sombras parciales de árboles o chimeneas, un panel a la sombra reduce el rendimiento de toda la serie. En ese caso, es mejor dividir el campo en series cortas o apostar por optimizadores por panel. Para una instalación pequeña, a menudo basta con mover los paneles para que les dé el sol de lleno durante las horas centrales del día.

Pongamos cifras a un caso muy común: una casa de campo que usa iluminación 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 cometen errores. A 24 V, la corriente es alta: 4200 W a 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 subtensión. Por eso, la tabla de secciones pasa de 25 mm² (cable corto) a 50 mm² (cable largo). No escatimes en esto: el cobre es barato comparado con una avería.

El cableado de los paneles, por su parte, 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 adecuado para exteriores y no empalmar con cable de instalación convencional.

Y sobre el fusible de la batería, insistimos: va en el positivo, a menos de 20 cm del borne, y se dimensiona a 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 el componente más barato y más importante de toda la instalación.

Pensemos ahora en el invierno. En Francia, en diciembre, las horas punta bajan a 2–3. Un campo que produce 10 kWh al día en verano produce 4–5 en invierno. Por eso dimensionas 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 habrá producción sobrante que podrás utilizar 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 seguidos nublados, necesitas 200–300 Ah. En un cobertizo de fin de semana, a menudo basta con una noche; en una vivienda habitual, triplica el consumo diario para quedarte tranquilo.

Para terminar, un consejo de instalador: empieza por el plano. Dibuja dónde van los paneles, el inversor y la batería, y por dónde pasan los cables. Un plano evita que tengas 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 AC sin problema.

Un error frecuente es dimensionar la batería para el pico de potencia en lugar 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 permite pasar la noche. Necesitas ambas cosas: un banco que soporte la corriente de 175 A y, además, los Ah que te den la autonomía deseada. Una batería de 100 Ah que solo admita 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 con 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 string sin justificar la sección. Si la instalación es muy grande, mide la caída y ajusta en consecuencia.

Y el interruptor de DC. Entre los paneles y el inversor, conviene instalar un seccionador de DC 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 AC, un disyuntor y un interruptor 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 paneles que no aprovechas. Por eso recomendamos no superar el límite.

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

En cuanto a la batería, un último consejo: no compres la capacidad según lo que creas que consumes, sino según lo que midas. Si puedes, monta primero el sistema con 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 dudas de los cálculos, pide una revisión. 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 a 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, de 3 a 6 paneles de 400 W, según su consumo diario. En tercer lugar, la batería LiFePO4 de 24 V compatible con comunicación, del tamaño que haya calculado. En cuarto lugar, fusibles, seccionadores y cables. Siguiendo este orden, no comprará ni demasiado ni demasiado poco y, si cambia de opinión por el camino, tendrá margen para hacer ajustes.

Y recuerde 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 obtiene un valor intermedio, redondee hacia arriba para los paneles y la batería: es mejor tener un poco de más que quedarse corto. Con el GSIKE en la instalación, el límite de 6200 W de paneles le deja mucho margen para ampliar sin cambiar el inversor.

Cuando tenga los datos, la ficha técnica completa del GSIKE 4200 W le servirá de referencia para confirmar que el banco de baterías de 24 V y el campo de paneles que ha calculado están dentro de los límites del equipo. Y si le surge alguna pregunta durante el montaje, nuestro servicio de asistencia en francés le echará una mano.

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

Si todavía tiene dudas sobre la sección del cable o el tamaño de su campo solar, prevalece la ficha técnica del GSIKE 4,2 kW. Además, nuestro servicio de asistencia en francés responde a sus preguntas sobre el dimensionamiento, antes y después de la compra, sin coste adicional.

Cuántos paneles solares se necesitan

Consumo diario Potencia de paneles recomendada N.º de paneles 400 W Producción esperada 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 unos 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 modesto.

Qué batería necesita

El tamaño de la batería depende de cuánta energía quiera tener por 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 la batería y el inversor Sección recomendada Pérdidas máx. hasta 2 m 25 mm² <1 % 2–4 m 35 mm² <2 % 4–6 m 50 mm² <2 %

Ejemplo práctico: dimensionar una caseta

Imagine una caseta con un consumo diario de 220 Wh. Nuestra recomendación:

Este es un ejemplo prudente: genera energía de sobra para las luces, el frigorífico, los cargadores y un pequeño electrodoméstico, y deja margen para añadir un quinto panel el año que viene. Si solo usa la caseta los fines de semana, incluso puede prescindir de la batería y trabajar a pleno sol; si la utiliza a diario, la batería de 50 Ah le da 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 de 4,2 kW y 24 V (189,99 EUR, envío gratuito en Francia) — https://gesike.com/fr-fr/products/gsike-4-2kw-24v-onduleur-hybride-mppt-120a-wifi-off-grid-france
2. EASUN de 4 kW y 24 V, tienda de referencia en 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 — guía de cableado — https://en.wikipedia.org/wiki/Deep-cycle_battery

Guías y comparativas