Calculadora de la producción de placas solares (kWh al mes y al año según la potencia pico, la irradiación, la orientación y la inclinación)
Escribe la potencia pico (kWp) y elige una ciudad (o escribe tú la irradiación) para ver la producción mensual y anual. Al elegir la orientación y la inclinación del tejado, se rellena el coeficiente de corrección.
Índice
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Qué puedes hacer en esta página
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¿Para qué sirve este cálculo?
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Cómo usar
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Fórmula
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Símbolos y términos
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Qué conviene saber de antemano
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Cómo calcularlo con Excel
-
Cómo calcularlo con Hojas de cálculo de Google
-
Cómo calcularlo con Python
-
La fórmula en LaTeX y otras notaciones matemáticas (para copiar)
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Cómo pedirle a ChatGPT que haga el cálculo
-
Las ventajas de DataChef
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Funciones relacionadas
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Todas las calculadoras de NumberChef
Qué puedes hacer en esta página
- Escribe la potencia pico (kWp) y la irradiación de tu zona y sabrás al instante la producción mensual y anual (kWh), la producción específica (kWh por kWp y año) y las medias por mes y por día
- Elige un modo simple con una sola media anual o un modo mensual con un valor para cada mes, de enero a diciembre. Hay valores tipo para A Coruña, Bilbao, Barcelona, Madrid, Valencia, Murcia, Sevilla, Málaga y Las Palmas de Gran Canaria
- Elige la orientación del tejado (sur, sureste/suroeste, este/oeste) y la inclinación (de 0 a 40°): un coeficiente de corrección respecto al sur puro con una inclinación de 30° (= 100 %) se rellena solo. Puedes cambiarlo libremente
- El rendimiento global (un solo coeficiente para las pérdidas del inversor, del calor, de la suciedad y del cableado) vale 0,73 por defecto y se puede cambiar. También se muestra un gráfico de barras con la producción de cada mes
- En esta misma página encontrarás también una explicación sencilla de las fórmulas y fórmulas para copiar en Excel, Hojas de cálculo de Google y Python
¿Para qué sirve este cálculo?
Un presupuesto o un estudio de un instalador indica una «producción anual estimada» en kWh. Escribe aquí la misma potencia pico y la irradiación de tu zona, y haz tú el cálculo. Verás si la cifra se basa en hipótesis habituales (irradiación y pérdidas) o en hipótesis muy optimistas.
Como referencia, con \(K = 0{,}73\), la producción específica al sur a 30° es de unos 1060 kWh por kWp en Bilbao y de unos 1590 kWh por kWp en Sevilla (PVGIS con sus ajustes por defecto da algo más: unos 1150 y 1650). Si un presupuesto en Bilbao anuncia 1500 kWh por kWp, pregunta en qué irradiación y en qué pérdidas se basa; si un presupuesto en Sevilla anuncia 1000 kWh por kWp, pregunta por las sombras o por la orientación. La producción cambia con el tiempo y con las sombras: el resultado es solo lo que produce la instalación en las condiciones que has escrito.
Repartir los paneles entre los faldones este y oeste de un tejado a dos aguas, o colocarlos en un tejado orientado al sureste, es muy habitual. La tabla de coeficientes muestra que un tejado orientado al este o al oeste (inclinado 30°) sigue recibiendo aproximadamente el 85 % del sur, y uno orientado al sureste o al suroeste, aproximadamente el 96 %.
Antes de concluir que la energía solar no compensa porque el tejado no mira al sur, calcula la producción con la orientación y la inclinación reales. Podrás comparar, con cifras, si conviene añadir paneles para compensar o usar otro faldón del tejado.
El modo mensual muestra el ritmo del año: mucha producción de la primavera al final del verano y poca en los días cortos del invierno. Con los valores de Madrid, julio produce aproximadamente 2,0 veces más que diciembre; en Sevilla, la diferencia es de solo unas 1,8 veces, porque el invierno es más soleado, y en Bilbao, de unas 2,3 veces.
Conocer este ritmo ayuda a organizarse: por ejemplo, «en verano, las tardes pueden alimentar la lavadora o el aire acondicionado» o «en invierno, la mayor parte de la electricidad vendrá de la red». En España, con autoconsumo, los excedentes que viertes a la red pueden acogerse a la compensación simplificada (RD 244/2019, para instalaciones de hasta 100 kW): la comercializadora los valora al precio medio horario del mercado y los descuenta de tu factura, con el límite de lo que hayas comprado a la red en el periodo de facturación. Es también un punto de partida para pensar en el tamaño de una batería doméstica.
Tu consumo anual figura en tu factura de la luz o en el área de cliente de tu comercializadora (o en tu contador inteligente). Un hogar medio consume aproximadamente 3500 kWh al año (el modelo de hogar de la OCU, 292 kWh al mes). Una instalación de 4 kWp en Madrid produce unos 6100 kWh al año: solo en cantidad, produce bastante más que el consumo de un hogar medio.
Pero la energía solar solo produce de día, y también se consume por la noche. La bajada de la factura depende de la parte de la producción que consumes tú mismo (autoconsumo) y de cómo se compensen los excedentes: una producción igual al consumo no significa una factura de cero.
Si la producción que ves en la aplicación de seguimiento después de instalar es menor que el cálculo, escribe en esta fórmula la irradiación real del mes en cuestión. Sabrás si la diferencia viene del tiempo o de otra cosa (sombras, suciedad, nieve, un equipo averiado o la degradación de los paneles).
Por ejemplo, si el mes de mayo solo ha producido la mitad del cálculo, el tiempo por sí solo difícilmente lo explica. Es una señal de que hay que preguntar al instalador por la sombra de árboles o edificios, la limpieza de los paneles o el estado del inversor.
Fórmula
Símbolos y términos
Símbolos
| \(H_m\) | H sub m | La irradiación media por día sobre la superficie real de los paneles (su orientación y su inclinación), en kWh/m²/día. \(H\) es el símbolo habitual de la irradiación: en energía solar, la energía recibida por unidad de superficie (irradiación) se escribe \(H\) y la potencia recibida por unidad de superficie (irradiancia) se escribe \(G\). El subíndice \(m\) indica el mes. |
| \(H_{m,0}\) | H sub m cero | La irradiación del mes sobre una superficie orientada al sur a 30° (el valor de una ciudad propuesta o de datos públicos). El subíndice \(0\) significa «valor de referencia antes de corregir». |
| \(f\) | f | El coeficiente de corrección de orientación e inclinación (%), respecto al sur a 30° (= 100). Inicial de la palabra inglesa «factor» (coeficiente). |
| \(K\) | K | El rendimiento global: un solo coeficiente para las pérdidas por el calor, el inversor, la suciedad, el cableado, etc. Vale 0,73 por defecto en esta calculadora. La letra \(K\) suele designar un coeficiente. |
| \(P\) | P | La potencia pico de la instalación: la suma de las potencias pico de los paneles, en kWp. Inicial de «potencia» (en inglés, «power»). |
| \(D_m\) | D sub m | El número de días del mes (31 para enero, 28 para febrero). Inicial de la palabra inglesa «days» (días); el subíndice \(m\) indica el mes. |
| \(G_s\) | G sub s | La irradiancia de referencia: la intensidad de luz que se usa en el ensayo que fija la potencia pico de un panel (condiciones estándar de ensayo), igual a 1 kW/m². \(G\) es el símbolo habitual de la irradiancia (del inglés «global irradiance») y \(s\) significa «estándar». |
| \(E_m\) | E sub m | La producción del mes, en kWh. Inicial de «energía»; el subíndice \(m\) indica el mes. |
| \(E_{\mathrm{a}}\) | E sub a | La producción anual (kWh). En modo mensual, es la suma de \(E_1\) a \(E_{12}\); en modo simple, sale directamente de la irradiación media anual. El subíndice \(a\) es la inicial de «anual». |
| \(H\) | H | La irradiación media anual sobre los paneles (kWh/m²/día), que se usa en el modo simple. Es la media en el año de los \(H_m\) mensuales. |
Términos
| irradiación solar (radiación solar) | La cantidad de energía luminosa del sol que llega al suelo (o a un tejado). Esta calculadora la expresa en kWh por metro cuadrado y por día (kWh/m²/día). Es mayor en las zonas y en las estaciones con más sol. |
| irradiación en el plano inclinado | La irradiación que recibe una superficie inclinada como un tejado, y no el suelo plano. Como la altura del sol cambia con las estaciones, una superficie orientada al sur e inclinada unos 30° recibe más luz a lo largo del año que una superficie horizontal. La «irradiación global horizontal» de los datos meteorológicos corresponde a una superficie plana: usarla tal cual subestima la producción. |
| kWh/m²/día | La unidad de la irradiación: la energía (kWh) que recibe 1 m² de superficie en un día. El mismo número se lee como «cuántas horas al día de un sol fuerte de 1 kW/m²» (horas de sol pico). |
| horas de sol pico (HSP) | La irradiación (kWh/m²/día) dividida entre la irradiancia de referencia (1 kW/m²), en horas. Indica cuántas horas al día funcionan los paneles como a plena potencia. Multiplicada por la potencia pico (kWp), da la producción de un día sin pérdidas (kWh). No hay que confundirlas con las horas de sol de la meteorología (la duración de la insolación). |
| potencia pico | La potencia máxima de un panel en las condiciones estándar de ensayo, en vatios pico (Wp); en una instalación, la suma de las de todos los paneles, en kilovatios pico (kWp). Es la cifra básica del tamaño de una instalación, como en «una instalación de 4 kWp». Con paneles de 400 Wp, 10 paneles hacen 4 kWp. |
| condiciones estándar de ensayo (STC) | Las condiciones fijas para medir la potencia de un panel: irradiancia de 1 kW/m², temperatura del panel de 25 °C y un tipo de luz definido. Se ve a menudo la sigla inglesa STC (Standard Test Conditions). \(G_s\) (1 kW/m²) en la fórmula es la irradiancia de estas condiciones. |
| rendimiento global (PR) | Un coeficiente que indica qué parte de la «producción ideal» (calculada a partir de la irradiación y de la potencia pico) produce de verdad una instalación. Recoge las pérdidas por el calor, el inversor, la suciedad, el cableado, etc. En inglés se llama «performance ratio» (PR). Para una vivienda vale aproximadamente entre 0,7 y 0,85; el valor por defecto de esta calculadora es 0,73. |
| inversor | El aparato que transforma la corriente continua que producen los paneles en corriente alterna utilizable en la vivienda (un inversor central o microinversores bajo los paneles). En esa transformación se pierden unos pocos puntos porcentuales; es una de las pérdidas incluidas en el rendimiento global. |
| orientación (acimut) | La dirección hacia la que miran los paneles. En España, el sur es lo que más produce, el este o el oeste alrededor del 85 % de ese valor, y el norte mucho menos. En esta calculadora, al elegir una orientación se rellena el coeficiente de corrección. |
| inclinación | El ángulo de los paneles respecto a la horizontal (0° = planos). En España, la producción anual es máxima hacia los 30 a 35°. La pendiente de un tejado se da a menudo en porcentaje (altura por cada 100 de longitud); un 30 % son unos 17°, un 45 % unos 24° y un 100 % 45°. |
| producción específica | La producción anual (kWh) dividida entre la potencia pico (kWp), en kWh/kWp/año. Permite comparar instalaciones de tamaños y lugares distintos. En España, al sur a 30°, PVGIS da unos 1150 kWh/kWp/año en Bilbao y unos 1650 en Sevilla (con un 14 % de pérdidas). |
| degradación | La bajada lenta de la potencia de los paneles con los años, en general de aproximadamente un 0,5 % al año. No está en la fórmula de esta calculadora. Para una estimación a muchos años, toma un rendimiento global algo menor o aplica una tasa de degradación aparte. |
Qué conviene saber de antemano
Esto es lo que te ayuda a usar el cálculo de esta página entendiendo lo que haces, y no solo pulsando el botón.
Si te atascas, volver a estos temas es el camino más corto.
| Multiplicar y dividir números decimales (5.º de Primaria, 10-11 años) |
|
| Porcentajes (5.º–6.º de Primaria, 10-12 años) |
|
| Unidades y unidades compuestas (de Primaria a 2.º de ESO, 10-14 años) |
|
| Potencia y energía (Física y Química, 2.º–3.º de ESO, 13-15 años) |
|
| El movimiento del sol y las estaciones (Ciencias, de 3.º de Primaria a 2.º de ESO, 8-14 años) |
|
Cómo calcularlo con Excel
| Irradiación al sur a 30° (kWh/m²/día) | 5,7 |
| Coeficiente de orientación e inclinación (%) | 85 |
| Irradiación sobre los paneles (kWh/m²/día) | =B1*B2/100 |
| Irradiación sobre los paneles (kWh/m²/día) | 3,9 |
| Rendimiento global K | 0,73 |
| Potencia pico (kWp) | 4 |
| Número de días del mes | 31 |
| Irradiancia de referencia (kW/m²) | 1 |
| Producción del mes (kWh) | =B1*B2*B3*B4/B5 |
| Irradiación media anual (kWh/m²/día) | 5,7 |
| Rendimiento global K | 0,73 |
| Potencia pico (kWp) | 4 |
| Producción anual (kWh) | =B1*B2*B3*365 |
| Producción específica (kWh/kWp/año) | =B4/B3 |
| Producción media al mes (kWh/mes) | =B4/12 |
| Producción media al día (kWh/día) | =B4/365 |
| Irradiación de enero (kWh/m²/día) | 3,9 |
| Irradiación de febrero (kWh/m²/día) | 4,8 |
| Irradiación de marzo (kWh/m²/día) | 5,6 |
| Irradiación de abril (kWh/m²/día) | 6,1 |
| Irradiación de mayo (kWh/m²/día) | 6,6 |
| Irradiación de junio (kWh/m²/día) | 7,2 |
| Irradiación de julio (kWh/m²/día) | 7,7 |
| Irradiación de agosto (kWh/m²/día) | 7,4 |
| Irradiación de septiembre (kWh/m²/día) | 6,5 |
| Irradiación de octubre (kWh/m²/día) | 5,1 |
| Irradiación de noviembre (kWh/m²/día) | 3,9 |
| Irradiación de diciembre (kWh/m²/día) | 3,8 |
| Rendimiento global K | 0,73 |
| Potencia pico (kWp) | 4 |
| Producción de enero (kWh) | =B1*$B$13*$B$14*31 |
| Producción de febrero (kWh) | =B2*$B$13*$B$14*28 |
| Producción de marzo (kWh) | =B3*$B$13*$B$14*31 |
| Producción de abril (kWh) | =B4*$B$13*$B$14*30 |
| Producción de mayo (kWh) | =B5*$B$13*$B$14*31 |
| Producción de junio (kWh) | =B6*$B$13*$B$14*30 |
| Producción de julio (kWh) | =B7*$B$13*$B$14*31 |
| Producción de agosto (kWh) | =B8*$B$13*$B$14*31 |
| Producción de septiembre (kWh) | =B9*$B$13*$B$14*30 |
| Producción de octubre (kWh) | =B10*$B$13*$B$14*31 |
| Producción de noviembre (kWh) | =B11*$B$13*$B$14*30 |
| Producción de diciembre (kWh) | =B12*$B$13*$B$14*31 |
| Producción anual (kWh) | =SUMA(B15:B26) |
| Producción específica (kWh/kWp/año) | =B27/B14 |
La primera tabla aplica la corrección este/oeste (85 %) a los 5,7 al sur a 30°: B3 muestra 4,845. La segunda calcula la producción del mes para 3,9, K = 0,73, 4 kWp y 31 días: B6 muestra 353,028 (kWh).
La tercera obtiene la producción anual a partir de una media anual de 5,7. B4 muestra 6075,06 (unos 6075 kWh) y B5 muestra 1518,765 (unos 1519 kWh por kWp).
La cuarta usa los valores mensuales de Madrid para calcular la producción de cada uno de los 12 meses y los suma. La producción anual en B27 es de unos 6098 kWh, y B28, de unos 1525 kWh/kWp/año. Las fórmulas de los meses se refieren a B13 y B14 con referencias absolutas como «$B$13»: si cambias el coeficiente o la potencia pico, los 12 meses se recalculan de golpe.
Cómo calcularlo con Hojas de cálculo de Google
| Irradiación al sur a 30° (kWh/m²/día) | 5,7 |
| Coeficiente de orientación e inclinación (%) | 85 |
| Irradiación sobre los paneles (kWh/m²/día) | =B1*B2/100 |
| Irradiación sobre los paneles (kWh/m²/día) | 3,9 |
| Rendimiento global K | 0,73 |
| Potencia pico (kWp) | 4 |
| Número de días del mes | 31 |
| Irradiancia de referencia (kW/m²) | 1 |
| Producción del mes (kWh) | =B1*B2*B3*B4/B5 |
| Irradiación media anual (kWh/m²/día) | 5,7 |
| Rendimiento global K | 0,73 |
| Potencia pico (kWp) | 4 |
| Producción anual (kWh) | =B1*B2*B3*365 |
| Producción específica (kWh/kWp/año) | =B4/B3 |
| Producción media al mes (kWh/mes) | =B4/12 |
| Producción media al día (kWh/día) | =B4/365 |
| Irradiación de enero (kWh/m²/día) | 3,9 |
| Irradiación de febrero (kWh/m²/día) | 4,8 |
| Irradiación de marzo (kWh/m²/día) | 5,6 |
| Irradiación de abril (kWh/m²/día) | 6,1 |
| Irradiación de mayo (kWh/m²/día) | 6,6 |
| Irradiación de junio (kWh/m²/día) | 7,2 |
| Irradiación de julio (kWh/m²/día) | 7,7 |
| Irradiación de agosto (kWh/m²/día) | 7,4 |
| Irradiación de septiembre (kWh/m²/día) | 6,5 |
| Irradiación de octubre (kWh/m²/día) | 5,1 |
| Irradiación de noviembre (kWh/m²/día) | 3,9 |
| Irradiación de diciembre (kWh/m²/día) | 3,8 |
| Rendimiento global K | 0,73 |
| Potencia pico (kWp) | 4 |
| Producción de enero (kWh) | =B1*$B$13*$B$14*31 |
| Producción de febrero (kWh) | =B2*$B$13*$B$14*28 |
| Producción de marzo (kWh) | =B3*$B$13*$B$14*31 |
| Producción de abril (kWh) | =B4*$B$13*$B$14*30 |
| Producción de mayo (kWh) | =B5*$B$13*$B$14*31 |
| Producción de junio (kWh) | =B6*$B$13*$B$14*30 |
| Producción de julio (kWh) | =B7*$B$13*$B$14*31 |
| Producción de agosto (kWh) | =B8*$B$13*$B$14*31 |
| Producción de septiembre (kWh) | =B9*$B$13*$B$14*30 |
| Producción de octubre (kWh) | =B10*$B$13*$B$14*31 |
| Producción de noviembre (kWh) | =B11*$B$13*$B$14*30 |
| Producción de diciembre (kWh) | =B12*$B$13*$B$14*31 |
| Producción anual (kWh) | =SUMA(B15:B26) |
| Producción específica (kWh/kWp/año) | =B27/B14 |
Cómo calcularlo con Python
capacity_kw = 4 # potencia pico P (kWp)
design_factor = 0.73 # rendimiento global K
orientation_percent = 100 # coeficiente de orientación e inclinación f (%). 100 para el sur a 30 grados
standard_irradiance = 1 # irradiancia de referencia Gs (kW/m2)
# Irradiación de cada mes al sur, inclinada 30 grados (kWh/m2/día). Ejemplo: Madrid (PVGIS)
irradiation_south30 = [3.9, 4.8, 5.6, 6.1, 6.6, 7.2, 7.7, 7.4, 6.5, 5.1, 3.9, 3.8]
days_in_month = [31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31]
yearly_kwh = 0
for month, (h0, days) in enumerate(zip(irradiation_south30, days_in_month), start=1):
h = h0 * orientation_percent / 100 # irradiación sobre los paneles Hm
monthly_kwh = h * design_factor * capacity_kw * days / standard_irradiance # producción del mes Em
yearly_kwh += monthly_kwh
print(f"Mes {month:2d}: {monthly_kwh:.1f} kWh")
print(f"Producción anual: {yearly_kwh:.0f} kWh")
print(f"Producción específica: {yearly_kwh / capacity_kw:.0f} kWh/kWp/año")
print(f"Media al mes: {yearly_kwh / 12:.1f} kWh/mes, media al día: {yearly_kwh / 365:.2f} kWh/día")
La fórmula en LaTeX y otras notaciones matemáticas (para copiar)
Hₘ = Hₘ,₀ × f ÷ 100
H_{m} = H_{m,0} \times \frac{f}{100}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>H</mi><mi>m</mi></msub>
<mo>=</mo>
<msub><mi>H</mi><mrow><mi>m</mi><mo>,</mo><mn>0</mn></mrow></msub>
<mo>×</mo>
<mfrac><mi>f</mi><mn>100</mn></mfrac>
</mrow>
</math>
H_m = H_(m,0) * f / 100
irradiation = baseIrradiation*factor/100
H_m := H_m0*f/100;
H_m = H_m0*f/100;
H_m = H_(m,0)×f/100
Eₘ = Hₘ × K × P × Dₘ ÷ Gₛ
E_{m} = \frac{H_{m} \times K \times P \times D_{m}}{G_{s}}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>E</mi><mi>m</mi></msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub><mi>H</mi><mi>m</mi></msub>
<mo>×</mo>
<mi>K</mi>
<mo>×</mo>
<mi>P</mi>
<mo>×</mo>
<msub><mi>D</mi><mi>m</mi></msub>
</mrow>
<msub><mi>G</mi><mi>s</mi></msub>
</mfrac>
</mrow>
</math>
E_m = (H_m * K * P * D_m) / G_s
monthlyEnergy = irradiation*designFactor*capacity*days/standardIrradiance
E_m := H_m*K*P*D_m/G_s;
E_m = H_m*K*P*D_m/G_s;
E_m = (H_m×K×P×D_m)/G_s
E_a = H × K × P × 365 ÷ Gₛ
E_{\mathrm{a}} = \frac{H \times K \times P \times 365}{G_{s}}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>E</mi><mtext>a</mtext></msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>H</mi>
<mo>×</mo>
<mi>K</mi>
<mo>×</mo>
<mi>P</mi>
<mo>×</mo>
<mn>365</mn>
</mrow>
<msub><mi>G</mi><mi>s</mi></msub>
</mfrac>
</mrow>
</math>
E_"a" = (H * K * P * 365) / G_s
yearlyEnergy = irradiation*designFactor*capacity*365/standardIrradiance
E_a := H*K*P*365/G_s;
E_a = H*K*P*365/G_s;
E_a = (H×K×P×365)/G_s
Cómo pedirle a ChatGPT que haga el cálculo
Eres un asistente de cálculo de la producción fotovoltaica. Haz el siguiente cálculo ejecutando realmente código Python y basa tu respuesta únicamente en los números obtenidos en la ejecución (no respondas de cabeza ni a ojo). Una instalación fotovoltaica de 4 kWp está montada en un tejado orientado al sur e inclinado 30°. El rendimiento global es de 0,73 y la irradiancia de referencia de 1 kW/m². La irradiación de cada mes al sur a 30° (kWh/m²/día), a partir de enero, es de 3,9; 4,8; 5,6; 6,1; 6,6; 7,2; 7,7; 7,4; 6,5; 5,1; 3,9; 3,8 (Madrid). Calcula la producción de cada mes (kWh) con «irradiación × rendimiento global × potencia pico × días del mes ÷ irradiancia de referencia» (un año tiene 365 días y febrero 28). Calcula: 1. La producción de cada mes de enero a diciembre (kWh, con 1 decimal) 2. La producción anual (kWh) y la producción específica (kWh/kWp/año) 3. Las producciones medias por mes y por día Indica las fórmulas que has usado y los números obtenidos en la ejecución.
Cómo usar
-
1Introduce los númerosEscribe en los campos los números con los que quieres calcular
-
2CalculaHaz clic en el botón «Calcular»
-
3Consulta el resultadoEl resultado aparece al instante. En la misma página también encontrarás el desarrollo del cálculo y la explicación de la fórmula
Las ventajas de DataChef
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