Energía a bordo: cómo combinar baterías, inversor y paneles solares
Una guía práctica para entender cómo un sistema Victron Energy cubre las necesidades a bordo, desde refrigeración e iluminación hasta la carga de una computadora.
El refrigerador funciona entre comidas, los instrumentos de navegación trabajan durante la travesía y un hervidor necesita mucha potencia durante pocos minutos. Un sistema de energía a bordo debe cubrir tanto la potencia que necesitan los equipos al mismo tiempo como la energía que consumen a lo largo del día.
Esta guía explica un sistema con carga solar en el lado de corriente continua, a partir de documentos oficiales de Victron Energy. Los diagramas y cálculos de PLC Marine ilustran esos principios; los consumos y porcentajes supuestos no son especificaciones de productos Victron ni un paquete listo para instalar.
Los productos Victron que dan forma al sistema
Las fotografías oficiales de Victron permiten identificar cada componente. Los modelos mostrados son ejemplos de la gama; la tensión y la selección de equipos deben revisarse para cada embarcación.
BlueSolar 235 W
Genera electricidad de CC a partir de la luz solar. La tensión y corriente del conjunto solar deben corresponder al controlador MPPT seleccionado.
Ver en Victron Energy
SmartSolar MPPT 100/30
Regula la energía de los paneles para cargar la batería. El perfil de carga debe configurarse para la batería instalada.
Ver en Victron Energy
Lithium Battery Smart 12.8 V / 200 Ah
Almacena energía para el sistema de CC de la embarcación. Esta gama de baterías Victron requiere un BMS externo compatible.
Ver en Victron Energy
MultiPlus Compact 24/2000
Combina inversor, cargador de batería y transferencia de CA. La versión fotografiada utiliza un sistema de baterías de 24 V y entrega 120 V CA; el ejemplo de cálculo posterior utiliza otro modelo, de 12 V.
Ver en Victron Energy
SmartShunt 500 A
Mide la corriente de la batería y ayuda a seguir el estado de carga mediante VictronConnect.
Ver en Victron Energy
Cerbo GX MK2
Reúne información de los equipos Victron compatibles. La supervisión remota mediante VRM requiere conexión a internet.
Ver en Victron EnergyQué hace cada componente
Los paneles solares generan corriente continua (CC). Un controlador SmartSolar MPPT ajusta el punto de funcionamiento de los paneles y regula la carga de la batería. Sus ajustes de carga deben corresponder a la batería. El controlador es un cargador, no un inversor de corriente alterna. Victron SmartSolar.
La batería de servicio almacena energía. Puede alimentar equipos de CC compatibles, como luces y refrigeración, mediante la distribución protegida de la embarcación. El MPPT, la batería y el inversor comparten ese sistema de CC; la energía solar puede abastecer consumos en funcionamiento y recargar la batería. Diagrama de conexión del MPPT Victron.
El inversor convierte CC en corriente alterna (CA) para los equipos de CA compatibles. Un inversor/cargador, como MultiPlus, también carga la batería desde una alimentación de CA aceptada de puerto o generador e incorpora una función de transferencia. Los equipos de CA se conectan a su distribución correspondiente, no directamente a un panel solar. Victron MultiPlus.
Fondeados, después del atardecer y en puerto
- Durante el día, fondeados: La energía solar contribuye al sistema de CC. Cuando la potencia disponible para cargar supera el consumo y la batería puede aceptarla, el excedente carga la batería. Si el consumo es mayor, la batería aporta la diferencia.
- Después del atardecer: La generación solar se detiene. La batería alimenta los equipos de CC y la entrada de CC del inversor para los equipos de CA que estén en uso.
- Conectados a puerto: Un MultiPlus puede alimentar los equipos de CA conectados desde una entrada de CA aceptada y cargar la batería. PowerControl reduce la carga de la batería para respetar el límite configurado de corriente de entrada de CA; PowerAssist puede utilizar energía de la batería durante periodos breves de mayor demanda, dentro de los límites del sistema.
Estos recorridos se basan en el esquema de conexión del MPPT Victron y el funcionamiento del MultiPlus. La energía solar puede reducir la dependencia de la toma de puerto, pero las sombras del aparejo y el espacio para paneles condicionan sus posibilidades a bordo. Sistemas náuticos Victron.
Ejemplo práctico: las necesidades de un día a bordo
Energía (Wh) = potencia (W) × tiempo de funcionamiento (h). Los vatios expresan el consumo instantáneo; los vatios-hora, la energía utilizada. Empiece con una lista de equipos y mida o verifique los consumos de su embarcación. Energy Unlimited de Victron aplica este método a equipos de a bordo, incluida la refrigeración que enciende y apaga por ciclos.
Las cifras siguientes son supuestos de un ejemplo didáctico, no consumos típicos garantizados para ningún equipo. Las ocho horas del refrigerador representan el tiempo acumulado de funcionamiento del compresor dentro de un día de 24 horas.
| Equipo / alimentación | Potencia supuesta | Uso diario | Energía |
|---|---|---|---|
| Refrigerador · CC | 45 W | 8 h | 360 Wh |
| Instrumentos de navegación · CC | 20 W | 6 h | 120 Wh |
| Iluminación LED · CC | 10 W | 5 h | 50 Wh |
| Bomba de agua dulce · CC | 60 W | 0.25 h / 15 min | 15 Wh |
| Cargador de computadora · CA | 60 W | 3 h | 180 Wh |
| Hervidor · CA | 1,000 W | 0.10 h / 6 min | 100 Wh |
Refrigerador · CC
- Potencia supuesta
- 45 W
- Uso diario
- 8 h
- Energía
- 360 Wh
Instrumentos de navegación · CC
- Potencia supuesta
- 20 W
- Uso diario
- 6 h
- Energía
- 120 Wh
Iluminación LED · CC
- Potencia supuesta
- 10 W
- Uso diario
- 5 h
- Energía
- 50 Wh
Bomba de agua dulce · CC
- Potencia supuesta
- 60 W
- Uso diario
- 0.25 h / 15 min
- Energía
- 15 Wh
Cargador de computadora · CA
- Potencia supuesta
- 60 W
- Uso diario
- 3 h
- Energía
- 180 Wh
Hervidor · CA
- Potencia supuesta
- 1,000 W
- Uso diario
- 0.10 h / 6 min
- Energía
- 100 Wh
Subtotal de CC: 545 Wh. Subtotal de CA: 280 Wh. Son valores de ejemplo, no especificaciones de productos.
Incluya las pérdidas de conversión. Con una eficiencia supuesta del inversor de 90% bajo carga, los equipos de CA requieren 280 ÷ 0.90 ≈ 311 Wh del sistema de CC. La demanda combinada resulta en 545 + 311 ≈ 856 Wh, o 0.86 kWh diarios, antes del consumo adicional en espera y las pérdidas del cableado.
En este ejemplo, el hervidor exige la mayor potencia, pero consume menos energía diaria que el refrigerador. Añada los consumos reales de piloto automático, comunicaciones, bombas, entretenimiento, aire acondicionado u otros equipos; no están incluidos en este total.
Capacidad de batería: energía nominal y energía utilizable
Para un banco ilustrativo de 12.8 V y 200 Ah, la energía nominal es 12.8 × 200 = 2,560 Wh. Si el plan de uso permite aprovechar el 80% de esa energía nominal, la energía disponible para el cálculo es 2,048 Wh. Ese 80% es un supuesto del ejemplo, no un límite universal de descarga.
Defina la fracción utilizable y la reserva según la química de la batería, los límites del fabricante y el tiempo necesario sin recarga. La temperatura, la velocidad de descarga y el estado de la batería afectan la capacidad disponible; el consumo diario ilustrado también omite algunas pérdidas. La capacidad nominal por sí sola no determina la autonomía real. Comportamiento de la batería según Victron; planificación energética Victron.
Selección del inversor: vatios, arranque y tensión
Sume los equipos de CA que podrían funcionar al mismo tiempo y revise su demanda de arranque. VA y W son valores distintos: el inversor debe cumplir los requisitos de potencia aparente y potencia real. Explicación de VA y vatios de Victron. Su tensión de CC debe corresponder al sistema de baterías, y su tensión y frecuencia de CA a los equipos de la embarcación.
Un ejemplo concreto: la ficha del MultiPlus 12/2000/80-50 de 120 V indica 2,000 VA y 1,600 W continuos a 25°C, que bajan a 1,400 W a 40°C. El “2000” del nombre no significa 2,000 W continuos. Estas cifras corresponden a ese modelo específico, no a todos los MultiPlus. Ficha oficial de 120 V.
El lado de la batería también cuenta. Una carga de CA de 1,000 W, con una eficiencia supuesta de 90% y 12.8 V, requiere aproximadamente 1,000 ÷ (0.90 × 12.8) = 87 A, antes de pérdidas adicionales. La capacidad de corriente de la batería y su BMS, el cableado y las protecciones deben admitir la carga prevista y los picos de arranque. Principios de potencia y corriente de Victron.
Energía solar: planifique la recuperación diaria y revise el controlador
Los vatios del panel no expresan la energía diaria. Con un conjunto ilustrativo de 400 W, 4 horas solares pico y un factor supuesto de aprovechamiento global de la ruta solar de 75%, el cálculo da 400 × 4 × 0.75 = 1,200 Wh/día en el sistema de CC. Las horas solares pico representan energía equivalente a pleno sol, no todas las horas de luz. Las cuatro horas y el 75% son supuestos, no un pronóstico para México ni una especificación de eficiencia del SmartSolar. Método de dimensionamiento solar Victron.
Revise ubicación, temporada, sombras, orientación y pérdidas de la instalación. El MPPT ayuda a extraer la potencia disponible; no elimina las pérdidas causadas por sombras. Prevea cómo recuperar energía tras días con poca generación e incluya las pérdidas de carga de la batería. Consideraciones solares para embarcaciones; eficiencia de carga de la batería.
En el SmartSolar MPPT 100/30, “100” identifica la tensión máxima de circuito abierto del conjunto solar y “30” la corriente nominal de carga de batería en amperios. Victron indica 440 W de potencia solar nominal a 12 V, pero los vatios no bastan para validar una combinación: revise Voc en frío, corriente de cortocircuito de los paneles, corriente de carga y tensión mínima de funcionamiento en el manual exacto. Especificaciones oficiales del MPPT; verificaciones del conjunto solar.
Dos decisiones que deben funcionar juntas
Una batería más grande no aumenta la potencia de CA del inversor. Un inversor más grande no añade energía almacenada. Más paneles ayudan a recargar cuando hay sol, mientras que la batería y el inversor deben cubrir los consumos nocturnos o superiores a la generación solar del momento.
Mida el consumo y mantenga la protección de batería
Un SmartShunt mide la corriente de la batería y ayuda a calcular su estado de carga. Para registrar todas las cargas y descargas, los retornos correspondientes deben estar del lado del sistema en el shunt. Los ajustes de batería y la sincronización correcta son esenciales. Instalación del SmartShunt; configuración.
La supervisión no sustituye la protección de batería. La gama Lithium Battery Smart de Victron requiere un BMS externo compatible; el equilibrado de celdas integrado no sustituye ese requisito. Revise el BMS indicado para la gama exacta de batería. Requisitos de Lithium Battery Smart.
Un Cerbo GX puede reunir la información de los equipos compatibles. El acceso remoto por VRM requiere las conexiones correspondientes y acceso a internet; es distinto del acceso local a los dispositivos. Cerbo GX; Requisitos de supervisión del MultiPlus.
Lleve el ejemplo a las necesidades de su embarcación
Antes de elegir equipos, registre las tensiones de CC y CA, las potencias, los consumos simultáneos, las horas de uso diario, la química de batería, las fuentes de carga existentes y el espacio sin sombra para paneles. La instalación también debe contemplar fusibles de CC, desconexión, caída de tensión y protección eléctrica de CA. Wiring Unlimited de Victron explica por qué forman parte del diseño.
Un instalador eléctrico náutico cualificado debe revisar el diseño completo y los manuales de los equipos seleccionados. Los diagramas explican el funcionamiento; no especifican calibres de cable, valores de fusibles ni conexiones a tierra.
Contacte a PLC Marine con su lista de equipos y los detalles de la instalación actual para consultar un sistema Victron Energy acorde con sus necesidades a bordo.
Fuentes oficiales de Victron
Las explicaciones técnicas se revisaron con las páginas de productos, manuales y publicaciones técnicas de Victron. El artículo de dimensionamiento solar está dirigido a vehículos recreativos; aquí solo se aplica su método de cálculo energético, con los criterios de instalación náutica tomados del material marino y los manuales de los equipos.
- Sistemas de energía para embarcaciones
- Energy Unlimited — planificación energética a bordo
- Wiring Unlimited — distribución y protección de CC
- MultiPlus 2000 VA, 120 V — ficha del modelo
- SmartSolar MPPT 100/30 y 100/50 — especificaciones
- SmartShunt — funcionamiento y cálculo de energía
- Método de dimensionamiento y horas solares pico