Si va a instalar energía solar en una finca que no tiene red eléctrica, nadie puede decirle de memoria cuántos paneles y baterías necesita: el número correcto sale de un cálculo con supuestos declarados. En esta guía encontrará ese cálculo paso a paso, con un ejercicio numérico que sigue de principio a fin y una lista de datos para pedir cotizaciones bien sustentadas.
La cantidad se calcula, no se adivina: la lógica del dimensionamiento aislado
La lógica cabe en tres pasos:
- Medir el consumo: cuánta energía usa la finca cada día.
- Decidir la autonomía: cuántos días sin sol quiere cubrir con baterías.
- Calcular los paneles: cuánta potencia hace falta para recargar ese consumo, según el sol de su zona y las pérdidas del sistema.
Cada paso usa valores que usted declara y puede cambiar para recalcular.
dos cotizaciones con números diferentes pueden ser ambas correctas si parten de supuestos distintos. Por eso, lo importante no es el número final, sino que los supuestos queden por escrito.
Levante su perfil de carga: energía diaria y potencia simultánea
El punto de partida es un inventario: escriba cada equipo que usará, su potencia en vatios (W, aparece en la placa o etiqueta) y cuántas horas lo usa al día. Multiplique potencia por horas en cada equipo y sume todo: eso es su energía diaria en kilovatios hora (kWh), la cantidad que el sistema debe producir cada día.
No la confunda con la potencia simultánea, que es la suma de potencias de los equipos que pueden quedar encendidos al mismo tiempo, medida en kilovatios (kW). La energía diaria dimensiona paneles y baterías; la potencia simultánea dimensiona el inversor, el equipo que convierte la corriente de las baterías para sus aparatos. Son dos datos distintos y ambos necesarios.
Este es el ejercicio que seguiremos durante todo el artículo. Las potencias y horas son supuestos de ejemplo, no consumos oficiales: sustitúyalos por los suyos.
- Nevera: 150 W funcionando el equivalente a 8 horas al día, 1.200 Wh
- Diez luces LED de 10 W: encendidas 5 horas al día, 500 Wh
- Bomba de agua: 370 W, 1 hora al día, 370 Wh
- Televisor: 100 W, 4 horas al día, 400 Wh
El total es 2.470 Wh, es decir, unos 2,5 kWh por día. Para la potencia simultánea, supongamos que el peor momento razonable es nevera, bomba, todas las luces y el televisor encendidos a la vez: 150 + 100 + 370 + 100 = 720 W, es decir, 0,72 kW.
Así quedan declarados todos los valores del ejercicio. Cada uno es una decisión o un dato que usted puede ajustar:
| Supuesto del ejercicio | Valor usado | De dónde sale |
|---|---|---|
| Energía diaria calculada | 2,5 kWh/día | Inventario de equipos |
| Potencia simultánea | 0,72 kW | Combinación simultánea declarada |
| Días de autonomía | 2 días | Decisión del propietario |
| Profundidad de descarga admisible | 50% | Ficha técnica de la batería |
| Irradiación del sitio (horas sol pico) | 4 kWh/m² por día | Dato por obtener para su ubicación |
| Coeficiente de pérdidas | 0,7 | Supuesto del ejercicio |
| Margen de crecimiento | 20% | Decisión del propietario |
| Potencia nominal del panel | 450 W | Equipo elegido para el ejemplo |
| Capacidad de cada batería | 5 kWh | Equipo elegido para el ejemplo |
Convierta el consumo en paneles y baterías: autonomía, irradiación y pérdidas con sus fórmulas
Con los supuestos sobre la mesa, las fórmulas hacen el resto. Estas son las cuatro variables que faltan por definir:
- Autonomía: cuántos días consecutivos sin sol quiere que las baterías sostengan la finca; no existe un número correcto universal: más días significan más baterías y más costo.
- Profundidad de descarga: la fracción de la batería que el fabricante permite usar sin dañarla; el valor debe salir de su ficha técnica, y una batería con mayor profundidad admisible reduce la cantidad necesaria.
- Irradiación del sitio: expresada en horas solares pico (HSP, equivalentes a kWh/m² por día), dice cuánto sol recibe su zona; obténgala de publicaciones climáticas o atlas de irradiación oficiales para Colombia, no de un valor genérico.
- Coeficiente de pérdidas: reconoce que parte de la energía se pierde en las baterías, el inversor, los cables y la temperatura; en el ejercicio usamos 0,7, un supuesto declarado, no un dato oficial.
| Variable | Fórmula | Ejemplo con los supuestos |
|---|---|---|
| Energía con margen de crecimiento | E × (1 + margen) | 2,5 × 1,2 = 3,0 kWh/día |
| Capacidad nominal de baterías | (E con margen × días de autonomía) / profundidad de descarga | (3,0 × 2) / 0,5 = 12 kWh |
| Número de baterías | Capacidad nominal / capacidad de cada batería | 12 / 5 = 2,4, es decir, 3 baterías de 5 kWh |
| Potencia de paneles | E con margen / (HSP × coeficiente de pérdidas) | 3,0 / (4 × 0,7) ≈ 1,1 kW |
| Número de paneles | Potencia de paneles / potencia de cada panel | 1.100 / 450 ≈ 2,4, es decir, 3 paneles de 450 W |
Lea la tabla así: la energía diaria (kWh) alimenta las filas de baterías y paneles, y los resultados se redondean hacia arriba porque no se instalan fracciones de equipo. Los 12 kWh de baterías son capacidad nominal; la útil es la mitad, según el supuesto de 50% de profundidad. La potencia simultánea (0,72 kW) no entra en estas fórmulas, pero es la que indica que el inversor debe manejar más de ese valor. Si cambia cualquier supuesto de la tabla anterior, todos los resultados se recalculan con las mismas fórmulas.
Declare el clima, la estación y su margen de crecimiento como supuestos del cálculo
El mismo sistema produce más en unas temporadas que en otras. Para que el cálculo sea honesto, usted debe decidir y declarar con qué dato de irradiación dimensiona: el promedio del año o el mes menos favorable; ambos deben salir de una fuente oficial de datos para su ubicación. Dimensionar con el mes malo da más paneles y mayor seguridad de suministro; dimensionar con el promedio suele ser más económico, pero puede quedarse corto en temporadas nubladas.
El margen de crecimiento funciona igual: si dentro de unos años comprará más equipos, inclúyalo como una línea propia del cálculo (en el ejemplo, 20%), no como un número escondido del instalador. El análisis estacional a fondo, con la variabilidad climática de cada región y el dimensionamiento por temporadas, merece un tratamiento aparte que encuentra en nuestra guía dedicada al clima y las estaciones.
Reúna los datos antes de cotizar y entienda qué norma le aplica (y cuál no)
Antes de pedir cotizaciones, reúna esta lista. Con ella, cualquier instalador cotizará sobre sus números y no podrá esconder supuestos:
- Consumo diario en kWh, con el inventario de equipos que lo respalda
- Potencia simultánea en kW y el inversor que ella exige
- Días de autonomía que usted decide
- Profundidad de descarga admisible, según la ficha técnica de la batería elegida
- Irradiación del sitio en horas solares pico y el criterio elegido: promedio anual o mes menos favorable
- Coeficiente de pérdidas asumido
- Margen de crecimiento, si lo desea, declarado como porcentaje
Necesito permiso? Para una finca sin conexión a la red, la Resolución CREG 174 de 2021 no aplica: esa norma regula la autogeneración conectada al sistema interconectado. Mientras no haya conexión, no existe trámite de conexión, ni registro como autogenerador a pequeña escala, ni medidor bidireccional. Eso sí, esto no significa que no exista ningún otro requisito: el alcance del RETIE (el reglamento técnico de instalaciones eléctricas) y el régimen de las Zonas No Interconectadas, donde se ubican muchas fincas sin red, requieren verificación aparte.
Conviene, además, no mezclar tres escenarios: una finca sin red no es un AGPE (autogenerador a pequeña escala) ni entra en las categorías de esa norma; un sistema de emergencia con baterías presupone que sí hay red pública, de la cual se respalda sin inyectarle energía; y un autogenerador conectado ya tiene conexión física a la red del sistema interconectado, con o sin entrega de excedentes. Tener baterías, por sí solo, no convierte su instalación en una categoría regulada.
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Preguntas frecuentes
No hay un número estándar. La respuesta correcta es un cálculo con supuestos declarados: carga diaria, potencia simultánea, días de autonomía, irradiación del sitio, coeficiente de pérdidas y margen de crecimiento. En el ejemplo de este artículo, esos supuestos llevan a 3 paneles y 3 baterías, pero basta cambiar un supuesto para que el resultado cambie. Es una metodología de ingeniería estándar, no una regla de la Resolución CREG 174 de 2021.
Thomas Van Holder
Fundador de Condor Energy. Vive en Colombia con su propio sistema solar off-grid y comparte, sin tecnicismos, lo que aprende sobre la energía solar en el país: qué funciona de verdad, cuánto se puede ahorrar y cómo conectarse a la red.
link LinkedInmenu_book Fuentes y normativa
- Comisión de Regulación de Energía y Gas (CREG) - Resolución 174 de 2021
- Unidad de Planeación Minero Energética (UPME) - Guía del Autogenerador AGPE
- Ministerio de Minas y Energía - Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE)