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Glosario eléctrico off-grid

Términos clave de las herramientas de Off-Grid Solar Calculators. Cada definición enlaza con las calculadoras que usan esa magnitud.

Definiciones

Profundidad de descarga (DoD): La profundidad de descarga (DoD) es la fracción de los amperios-hora nominales que extrae realmente antes de recargar. Los vatios-hora útiles son Ah × V × DoD. Las baterías LiFePO4 de a bordo suelen llegar a unos 95 % DoD. El plomo inundado o AGM se queda a menudo en ~50 % para conservar ciclos. Un DoD más bajo significa menos energía útil con la misma etiqueta de Ah.
C-rate: El C-rate es la corriente relativa a la capacidad nominal. 1C de una batería de 100 Ah son 100 A; 0,5C son 50 A. La corriente continua admisible es C-rate × Ah. El C-rate de la carga es amperios de carga ÷ capacidad, y los amperios siguen I = P ÷ V. Un inversor, un motor de pesca o un arranque pueden saturar un BMS barato aunque el cálculo de vatios-hora cuadre.
Caída de tensión: La caída de tensión son los voltios perdidos en la resistencia del conductor. Para cobre CC a 75 °C (NEC cap. 9 tabla 8) VD = (2 × 12,9 × I × L) / CM, con L en pies (longitud de ida). En métrico: VD = (2 × 0,02145 × I × L) / mm², con L en metros. El porcentaje de caída = VD ÷ tensión del sistema. El 3 % es un objetivo para que inversores y drivers LED no se caigan. La ampacidad (calentamiento del aislamiento) es un límite aparte.
Amperios-hora frente a vatios-hora: Los amperios-hora (Ah) son carga. Los vatios-hora (Wh) son energía. Conversión: Wh = Ah × V a la tensión nominal. Un pack de 100 Ah 12 V son 1 200 Wh al 100 % DoD; los mismos 100 Ah a 24 V son 2 400 Wh. Autonomía y dimensionado del generador se calculan en vatios-hora. Comparar Ah a tensiones distintas no tiene sentido.
MPPT frente a PWM: Un regulador PWM une el módulo casi en directo a la batería, así que la cosecha sigue la tensión del banco. Un MPPT mantiene la tensión de máxima potencia y convierte voltios extra en corriente extra (P = V × I menos pérdidas de conversión). El MPPT merece la pena cuando Vmp está claramente por encima de la tensión del banco. La corriente de salida hacia la batería es ~ vatios del campo ÷ voltios de batería, no el Isc del módulo.
Horas pico solares: Las peak sun hours (PSH) son horas equivalentes a 1 000 W/m². Un emplazamiento con 5 PSH entrega aproximadamente tanta energía como cinco horas de sol STC pleno, aunque el sol esté 12 horas de reloj. La cosecha diaria es ~ vatios del campo × PSH × derating (cable, temperatura, suciedad, ángulo — a menudo ~0,75). En invierno las PSH pueden bajar de la mitad de los valores de verano.
Ampacidad: La ampacidad indica cuánta corriente aguanta un cable sin sobrecalentar el aislamiento. Depende de la sección, la clase de aislamiento, el agrupamiento y la temperatura ambiente. El porcentaje de caída de tensión es un objetivo de servicio aparte. Dimensione el cobre para ambos: la fórmula de caída para los voltios perdidos y una tabla conservadora de ampacidad. Luego proteja el cable al 125 % de la corriente continua, sin superar esa ampacidad.
Corriente de cortocircuito (Isc): Isc es la corriente de cortocircuito de un módulo FV en STC, en la ficha técnica. La corriente de string para sobreintensidad sigue Isc, no Imp. NEC 690.8 fija la corriente de conductor y fusible en 1,56 × Isc. Los fusibles de combinador suelen hacer falta cuando tres o más strings comparten un bus. La corriente MPPT en la batería sigue siendo ~ vatios del campo ÷ voltios de batería — otro número distinto de Isc.
Vatios de arranque: Los vatios de arranque (pico) son el empujón breve que el inversor debe entregar para arrancar un motor de inducción, un compresor o una bomba. Los vatios continuos cubren la carga en marcha (P = V × I). Muchas bombas de pozo y aires de autocaravana arrancan a 5–7× la potencia de régimen, salvo que un arranque suave lo baje a 2–3×. Surge para el arranque, continua para el servicio. El arranque no añade vatios-hora diarios.