Un buen dimensionamiento es lo que separa un proyecto que entrega ahorro real de un sistema que decepciona al cliente y daña la reputación del instalador. Un sistema subdimensionado no compensa la factura; uno sobredimensionado desperdicia dinero y exporta energía que, con el nuevo cargo brasileño del "Fio B", se acredita cada vez menos. Esta guía recorre el dimensionamiento de un sistema fotovoltaico conectado a la red (on-grid), desde el relevamiento del consumo hasta la elección del inversor.
1. Releve el consumo real en la factura de luz
Todo empieza por la factura. Tome el historial de los últimos 12 meses y calcule el promedio mensual en kWh: eso elimina las distorsiones estacionales (el aire acondicionado en verano, por ejemplo). Identifique también tres datos que cambian el proyecto:
- Tipo de conexión (monofásica, bifásica o trifásica), que define el costo de disponibilidad mínimo: 30, 50 o 100 kWh que el cliente paga independientemente de la generación.
- Grupo tarifario (B o A). Los sistemas del Grupo A exigen un tratamiento aparte de la demanda contratada.
- Tarifa (R$/kWh) con impuestos, la base de todo el cálculo de retorno.
El consumo a compensar es el promedio mensual menos el costo de disponibilidad, porque esa parte siempre se factura.
2. Busque las horas solares pico del lugar y calcule los kWp
Las horas solares pico (HSP) son la irradiación diaria media del lugar convertida en horas equivalentes a 1.000 W/m². En Brasil van de unas 4,2 (Sur, invierno) a más de 5,8 kWh/m²·día (Nordeste y Centro-Oeste). Use fuentes como el Atlas Brasileño de Energía Solar o el Global Solar Atlas. Con las HSP en mano, aplique:
kWp = consumo diario a compensar (kWh) ÷ (HSP × PR)
El PR (performance ratio) es la eficiencia global del sistema: pérdidas por temperatura, cableado, suciedad, eficiencia del inversor y desajuste. Use entre 0,75 y 0,80 para proyectos brasileños bien ejecutados. Ejemplo: un cliente con 600 kWh/mes a compensar (20 kWh/día), HSP 5,0 y PR 0,78 → kWp = 20 ÷ (5,0 × 0,78) ≈ 5,13 kWp.
3. Defina los módulos y su cantidad
Con los kWp definidos, elija la potencia del módulo (hoy la mayoría está entre 550 W y 620 W, N-type y half-cell). El número de módulos es:
Número de módulos = (kWp × 1.000) ÷ potencia del módulo (W)
En el ejemplo: 5.130 ÷ 575 ≈ 9 módulos (5,18 kWp reales). Redondee siempre teniendo en cuenta el área de techo disponible, la orientación (idealmente al norte en el hemisferio sur) y la inclinación. Cada módulo de 2,3 m² necesita unos 2,5 m² con los espacios.
4. Elija el inversor y la relación CC/CA
El inversor se dimensiona por la relación entre la potencia CC de los módulos y la potencia nominal CA del inversor: la relación CC/CA, conocida en Brasil como FDI, o sobredimensionamiento. En Brasil es común una relación entre 1,1 y 1,35: un ligero sobredimensionamiento aprovecha mejor las horas de baja irradiancia y aumenta la generación anual, con poco clipping. Para un arreglo de 5,18 kWp, un inversor de 4 a 5 kW suele ser ideal. Revise también el rango de tensión de MPPT, el número de strings y la compatibilidad de corriente.
La elección entre inversor string y microinversores y el cálculo del sobredimensionamiento con seguridad se tratan en guías dedicadas.
Ejemplo resuelto de dimensionamiento (residencial B1)
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Consumo mensual medio | 650 kWh |
| Costo de disponibilidad (bifásica) | 50 kWh |
| Consumo a compensar | 600 kWh/mes (20 kWh/día) |
| HSP del lugar | 5,0 kWh/m²·día |
| Performance ratio (PR) | 0,78 |
| Potencia necesaria | ≈ 5,13 kWp |
| Módulos (575 W) | 9 unidades (5,18 kWp) |
| Inversor sugerido | 4–5 kW (CC/CA ≈ 1,2) |