Caso práctico

CP25 · Dimensionado de una vivienda

Enunciado

La vivienda del CP18 · Producción de un tejado orientado al sur y al este consume 4800 kWh al año y tiene sitio para 10 módulos de 450 Wp en el faldón sur. Compara instalaciones de 6, 8 y 10 módulos: producción, energía autoconsumida, excedentes, ahorro anual y plazo de recuperación. Elige una y completa el diseño.

Datos

DatoValor
Consumo anual4800 kWh
Producción específica del faldón sur1460 kWh/kWp (CP18 · Producción de un tejado orientado al sur y al este)
Porcentaje de autoconsumo (simulación horaria)6 módulos: 55 % · 8 módulos: 42 % · 10 módulos: 35 %
Precio de compra de la energía0,15 €/kWh
Valor del excedente compensado0,06 €/kWh
Coste instalado1,30 €/Wp
SuministroMonofásico, 5,75 kW

Esquema

flowchart LR
  A["6 módulos<br/>2,7 kWp"] --> R["Comparar ahorro<br/>y plazo"]
  B["8 módulos<br/>3,6 kWp"] --> R
  C["10 módulos<br/>4,5 kWp"] --> R
  R --> D["Diseño: inversor,<br/>strings, cables, trámites"]

Resolución

Producción

  1. 6 módulos: 2,7 kWp → 2,7⋅1460=39422{,}7 \cdot 1460 = 3942 kWh.
  2. 8 módulos: 3,6 kWp → 3,6⋅1460=52563{,}6 \cdot 1460 = 5256 kWh.
  3. 10 módulos: 4,5 kWp → 4,5⋅1460=65704{,}5 \cdot 1460 = 6570 kWh.

Autoconsumo y excedentes

  1. 2,7 kWp: 3942⋅0,55≈21683942 \cdot 0{,}55 \approx 2168 kWh autoconsumidos; excedentes 3942−2168=17743942 - 2168 = 1774 kWh.
  2. 3,6 kWp: 5256⋅0,42≈22085256 \cdot 0{,}42 \approx 2208 kWh; excedentes 30483048 kWh.
  3. 4,5 kWp: 6570⋅0,35≈23006570 \cdot 0{,}35 \approx 2300 kWh; excedentes 42704270 kWh.

Ahorro anual

  1. 2,7 kWp: 2168⋅0,15+1774⋅0,06=325,2+106,4≈4322168 \cdot 0{,}15 + 1774 \cdot 0{,}06 = 325{,}2 + 106{,}4 \approx 432 €.
  2. 3,6 kWp: 2208⋅0,15+3048⋅0,06=331,2+182,9≈5142208 \cdot 0{,}15 + 3048 \cdot 0{,}06 = 331{,}2 + 182{,}9 \approx 514 €.
  3. 4,5 kWp: 2300⋅0,15+4270⋅0,06=345+256,2≈6012300 \cdot 0{,}15 + 4270 \cdot 0{,}06 = 345 + 256{,}2 \approx 601 €.
  4. Tope de la compensación: la energía comprada a la red en el año con 4,5 kWp es 4800−2300=25004800 - 2300 = 2500 kWh, unos 375 €. Los 256 € de excedentes caben en el total anual, pero en los meses de verano, con mucho excedente y poco consumo de red, parte de la compensación puede perderse por el tope mensual. Con 4,5 kWp el ahorro real sería algo menor.

Coste y plazo de recuperación

  1. 2,7 kWp: 2700⋅1,30=35102700 \cdot 1{,}30 = 3510 € → 3510/432≈8,13510 / 432 \approx 8{,}1 años.
  2. 3,6 kWp: 46804680 € → 4680/514≈9,14680 / 514 \approx 9{,}1 años.
  3. 4,5 kWp: 58505850 € → 5850/601≈9,75850 / 601 \approx 9{,}7 años (algo más por el tope mensual).

Elección

  1. La de 3,6 kWp produce al año un 110 % del consumo, ahorra 82 € al año más que la pequeña y su plazo sigue por debajo de 10 años. Si se prevé un coche eléctrico, aumentaría el consumo diurno de los fines de semana y la de 4,5 kWp ganaría interés. Sin cambios previstos, se elige 3,6 kWp.

Diseño de la de 3,6 kWp

  1. Inversor monofásico de 3,68 kW, como el suministro: ratio CC/CA 3,6/3,68≈0,983{,}6 / 3{,}68 \approx 0{,}98.
  2. Strings: un string de 8 módulos en un MPPT, válido entre 3 y 11 módulos (CP20 · Cuántos módulos por string).
  3. Continua: un solo string, sin fusibles; seccionador y protector de CC (en el inversor o en caja aparte).
  4. Alterna: circuito dedicado, cable de 6 mm² a 25 m, magnetotérmico de 20 A, diferencial tipo A de 30 mA (CP22 · Línea del inversor al cuadro de la vivienda).
  5. Trámites: con excedentes y compensación, MTD (≤ 10 kW), sin permisos de acceso y conexión (≤ 15 kW) (CP23 · Modalidad y trámites de cuatro instalaciones).
Resultado
2,7 kWp3,6 kWp4,5 kWp
Producción3942 kWh5256 kWh6570 kWh
Autoconsumida2168 kWh2208 kWh2300 kWh
Excedentes1774 kWh3048 kWh4270 kWh
Ahorro anual≈ 432 €≈ 514 €≤ 601 €
Coste3510 €4680 €5850 €
Plazo≈ 8,1 años≈ 9,1 años≥ 9,7 años

Se elige 3,6 kWp: inversor de 3,68 kW, un string de 8 módulos, 6 mm² en alterna, MTD.

Qué hay que recordar

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