En primer lugar debemos entender el concepto de funcionamiento de un kit solar fotovoltaico. El dato necesario para el dimensionamiento del kit fotovoltaico necesario es la energía consumida (kWH/día). Imaginemos que la vivienda dispone diariamente 10kW/día de energía. Deducimos que necesitamos un número de placas solares capaces de producir al cabo del día 10 kW/día. Como es tan complicado hacer coincidir en el tiempo la producción de las placas solares con el consumo de la vivienda las baterías se convierten en uno de los protagonistas de los kits solares.
En un día normal en el que las baterías están cargadas al 100% con los 10 kW de energía útil, las placas solares producirán 10kW/día que serán consumidos por la vivienda, mientras que las baterías se mantendrán cargas reservando los 10 kW útiles. En la práctica los consumos no coinciden con la producción solar, ya que de los 10kW/día se consumen 8 kW en horas solares y 2 kW en horas nocturnas. En este caso, los 2 kW se consumen de las baterías dejando 8 kW de carga en baterías. Si al día siguiente el consumo es el mismo, los 8kW de la producción solar cubrirán el consumo diurno y los 2kW restantes de producción realizarán la carga que falta de las baterías.
En el momento que el consumo de la vivienda se cubra con la producción de las placas solares, bien sea de forma directa o a través de la energía almacenada en las baterías, podemos decir que disponemos de un sistema fotovoltaico totalmente estable.
Para poder cubrir los 10kW/día de consumo con los módulos fotovoltaicos debemos de saber la radiación de la zona, pérdidas por temperatura, pérdidas por orientación e inclinación, autodescarga de las baterías, suciedad acumulada en los módulos fotovoltaicos y, imperfecciones en los materiales, etc. De este modo, podremos dimensionar el sistema necesario para ser capaces de producir los 10kW/día necesarios.
Debemos de dimensionar el número de placas solares necesarias teniendo en cuenta la producción solar en las peores condiciones de radiación, es decir la peor época de producción (invierno). La época de verano solemos disponer del doble de producción, con lo cual si dimensionamos el sistema fotovoltaico contando con las horas de producción en verano, el sistema fotovoltaico no podrá abastecer los mismo consumos en la época de invierno.
Los días nublados donde los módulos fotovoltaicos únicamente producen 3kW/día y el consumo de la vivienda es de 10 kW/día, como las baterías disponen de 10kW de acumulación, consumiremos 7kW de las baterías. Sí al día siguiente seguimos teniendo lluvia con producción de 3kW/día el sistema ya no será capaz de abastecer nuestros consumo de la vivienda. Por ello, es aconsejable realizar el dimensionamiento de las baterías con 3-4 días de autonomía para viviendas de uso habitual. Ya que en invierno la posibilidad de lluvia es mayor, y para kits de utilización vacacional y de fines de semana, se podrían diseñar las baterías para disponer de 2 días de autonomía, ya que en teoría con 2 días de autonomía cubriremos el consumo que podamos hacer durante un fin de semana en los meses más desfavorables del año.
Para dimensionar las baterías necesarias tenemos que multiplicar el consumo diario por el número de días de autonomía que queremos en baterías; 10kW/día de consumo x 3 días de autonomía son 30kW de acumulación. Y como veremos más adelante deberemos de nuevo, multiplicar x2 la capacidad de baterías para evitar las descargas superiores al 50% de la capacidad de la batería. Dando finalmente una batería de 60 kW de acumulación. Al igual que es aconsejable tener en cuenta en el dimensionamiento de los módulos fotovoltaicos las pérdidas.
