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Dimensionamiento de strings fotovoltaicos

Calcule cuántos módulos en serie y cuántos strings por MPPT admite su inversor: la Voc del string a la temperatura mínima del sitio frente a la tensión máxima, la Vmpp en caliente frente a la ventana MPPT, las corrientes de entrada y la relación DC/AC.

IEC 62548-1:2023tensión máxima y corrientes del arreglo FVNTC 2050sección 690: tensión máxima y corriente del circuito

Casos de ejemplo
Dimensionamiento de strings fotovoltaicos

Solo los datos básicos; el resto se toma con valores típicos.

E1Arreglo

Vacío: el máximo admisible.

Vacío: el máximo.

Vacío: todos los del inversor.

E2Sitio
°C

Mínima registrada: −6,4 °C.

°C

Máxima media, mes más cálido.

E3Módulo (ficha, STC)
W
V
V
A
V
A
%/°C
%/°C
%/°C
E4Inversor (ficha)
V
kW
V
V
A
A
E5Supuestos y datos adicionales
°C
W/m²
°C
%/°C
%
A
V
V
kWp

Admite coma o punto decimal. El cálculo se hace en su navegador y se actualiza mientras escribe.

Módulos en serie

—

Voc del string a la temperatura mínima

— V

Vmpp del string en caliente

— V

Strings por MPPT

—

1,25 · Isc por MPPT

— A

Relación DC/AC

—

Temperatura de celda mínima y máxima

— °C

Tensión del string contra la temperatura de celda
  • Voc del string
  • Vmpp del string
  • Vdc máxima
  • Ventana MPPT
La Voc sube cuando la celda se enfría: en la temperatura mínima no debe pasar la línea blanca. La Vmpp baja cuando se calienta: en la temperatura máxima debe quedar dentro de la franja amarilla.
Corrientes por MPPT
  • Corriente del grupo
  • Límite del inversor
Barras: la corriente de los strings conectados a un MPPT. Marca amarilla: el límite de la ficha del inversor.

Cálculo paso a paso

Qué significa para su arreglo

    ¿Lo necesita para un proyecto real? Hacemos el estudio completo, con su informe.

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    Para qué sirve

    Para definir, al elegir el inversor y el módulo, el número de módulos por string y de strings por MPPT, y para revisar un diseño recibido antes de comprar o de montar. Un string con un módulo de más puede quedar dentro de la tensión máxima en las condiciones de prueba y pasarla en la madrugada fría, cuando el sol apenas sale y la celda está a la temperatura del aire: en la sabana de Bogotá eso ocurre con las heladas. Un string corto, al contrario, puede salir de la ventana MPPT en los mediodías calientes y perder energía.

    La gráfica muestra cómo cambian la Voc y la Vmpp del string con la temperatura de celda frente a la tensión máxima de entrada y la ventana MPPT, así se ve cuánto margen queda en cada extremo. Para la puesta en servicio del arreglo, las pruebas de Voc e Isc por string se describen en la guía de pruebas para energizar una planta solar.

    Cómo se calcula

    IEC 62548ed. 2016, 7.2 y 7.3NTC 2050690.7, tensión máxima

    Tensión máxima del string

    Voc,string = Ns · Voc · [1 + βVoc · (Tcelda,mín − 25 °C)] ≤ mín(Vdc,máx; Vsistema,módulo)

    La IEC 62548:2016, en su numeral 7.2, toma como tensión máxima del arreglo la Voc corregida a la temperatura de operación más baja esperada, con las instrucciones del fabricante del módulo, y en 7.3 pide que cada componente y la entrada del inversor tengan una tensión asignada igual o mayor (texto verificado en el proyecto final, FDIS, de esa edición; la IEC 62548-1:2023, con su enmienda de 2025, la reemplazó y no se consultó su numeración). La sección 690 de la NTC 2050, que sigue la NFPA 70, define la tensión máxima del circuito como la suma de las Voc de los módulos en serie corregida a la temperatura ambiente más baja esperada, con el coeficiente del fabricante cuando lo da (texto verificado en la NFPA 70 de 2014 y su comentario; el texto de ICONTEC no se consultó). Ns,máx es el entero inferior del cociente.

    Ficha del módulocoeficientes de temperatura y NOCT

    Tensión en caliente y ventana MPPT

    Tcelda,máx = Ta,máx + (NOCT − 20 °C) · G / 800 W/m² · Ns,mín = ⌈VMPPT,mín / Vmpp(Tcelda,máx)⌉

    La temperatura de celda en caliente sale del modelo NOCT con las condiciones que imprimen las fichas (800 W/m², 20 °C de aire y 1 m/s de viento), como lo presentan Duffie y Beckman (Solar Engineering of Thermal Processes, cap. 23), sin el término de eficiencia, que la bajaría unos grados: queda del lado seguro. Como las fichas casi nunca dan el coeficiente de Vmpp, se deduce de P = V · I: βVmpp = γPmáx − αIsc, que resulta más negativo que el de Voc y por eso es conservador en los dos extremos. Con la Vmpp en frío se revisa que el string no pase la MPPT máxima: el inversor arranca, pero no sigue el punto de máxima potencia.

    IEC 62548ed. 2016, 7.3.13NTC 2050690.8, corriente máxima

    Strings por MPPT

    Np · Impp(Tcelda,máx) ≤ Imáx,MPPT · 1,25 · Np · Isc ≤ Isc,máx,MPPT · Np ≤ entradas

    La IEC 62548:2016 (7.3.13) pide que la entrada del inversor admita al menos 1,25 veces la Isc en STC del circuito conectado, y la NFPA 70 (690.8) fija la corriente máxima del circuito como la suma de las Isc en paralelo por 125 %; Fronius lo escribe así en sus fichas: Isc,máx ≥ Isc(STC) · 1,25. Si solo se cumple sin el 1,25 la ficha queda en alerta, y si ni así, en falla. La corriente de operación por encima de la máxima por MPPT no daña el inversor, que la limita, pero pierde energía. En bifaciales, la corriente se multiplica por el aporte de la cara posterior.

    IEC 62548ed. 2016, 6.5.3 y 6.5.5.1

    Fusibles de string

    (Np − 1) · Isc > Ifusible,módulo ⇒ fusible · 1,5 · Isc < In < 2,4 · Isc, In ≤ Ifusible,módulo

    Si un string falla, los demás del grupo le devuelven corriente; cuando esa corriente pasa la protección máxima que admite el módulo (el «maximum series fuse rating» de la ficha), cada string lleva su fusible gPV en el rango indicado.

    Relación DC/AC

    DC/AC = Ns · Np · MPPT en uso · Pmáx / PAC

    Es la potencia pico instalada frente a la potencia nominal del inversor. No hay un valor normativo: depende del recurso, del recorte que se acepte y de lo que permita el fabricante. Si escribe la potencia FV máxima de la ficha, la herramienta avisa cuando la pasa.

    Temperaturas de diseño en Colombia

    Al elegir una ciudad, la herramienta propone dos valores de la estación del aeropuerto. Para la Voc, la temperatura más baja registrada en la serie diaria GHCN-Daily de la NOAA (datos SYNOP de la estación, registros sin marca de calidad): es un dato bruto de una serie con huecos, no una estadística, y queda del lado seguro. Para la celda caliente, la normal climatológica del IDEAM 1991-2020 de la temperatura máxima media del mes más cálido: un día excepcional es más caliente. Como referencia se muestra también la normal de la mínima media del mes más frío, que es un promedio y nunca debe usarse como mínima de diseño. Si tiene la serie de una estación más cercana a su proyecto (IDEAM, DHIME) o la mínima de un estudio del sitio, escríbala.

    Ciudad (estación)AlturaMín. media mes más fríoMínima registradaMáx. media mes más cálido
    Bogotá (El Dorado)2547 m6,4 °C−6,4 °C (15/02/1995)20,2 °C
    Medellín (Olaya Herrera)1490 m17,4 °C8,3 °C (15/02/1963)28,7 °C
    Rionegro (José María Córdova)2157 m12,1 °C3,9 °C (01/02/2018)22,7 °C
    Cali (Alfonso Bonilla, Palmira)970 m18,5 °C12,8 °C (21/04/1965)31,1 °C
    Barranquilla (Ernesto Cortissoz)14 m23,8 °C16,4 °C (01/09/2005)33,5 °C
    Cartagena (Rafael Núñez)2 m24 °C18,9 °C (07/01/1968)32,3 °C
    Santa Marta (Simón Bolívar)4 m22,6 °C12 °C (29/12/1976)33,9 °C
    Riohacha (Almirante Padilla)4 m22,6 °C10 °C (24/02/1974)35,4 °C
    Valledupar (Alfonso López)138 m23,1 °C17 °C (09/01/1974)36,2 °C
    Montería (Los Garzones)20 m22,6 °C17 °C (16/08/1974)34,6 °C
    Cúcuta (Camilo Daza)250 m21,4 °C13,9 °C (05/01/1965)34,4 °C
    Bucaramanga (Palonegro)1189 m18,4 °C13,3 °C (18/02/1984)26,3 °C
    Barrancabermeja (Yariguíes)126 m23,1 °C17 °C (02/08/1991)33,4 °C
    Pereira (Matecaña)1342 m17,4 °C10 °C (10/10/1964)27,4 °C
    Armenia (El Edén)1229 m16,8 °C7,2 °C (25/02/1968)28,8 °C
    Ibagué (Perales)943 m19,1 °C12 °C (14/09/1981)31,6 °C
    Neiva (Benito Salas)439 m22,4 °C13,9 °C (05/08/1966)34,9 °C
    Villavicencio (Vanguardia)422 m20,4 °C12 °C (22/01/1974)32,5 °C
    Arauca (Santiago Pérez)128 m21,1 °C15 °C (07/01/1965)34,6 °C
    Pasto (Antonio Nariño)1796 m14,5 °C5 °C (04/09/1961)26,1 °C
    Ipiales (San Luis)2961 m4,6 °C−3 °C (15/06/1974)17,2 °C
    Quibdó (El Caraño)75 m23,2 °C18,8 °C (27/10/1994)31,2 °C
    Leticia (Vásquez Cobo)84 m21,6 °C14 °C (20/07/1975)32 °C
    San Andrés (Sesquicentenario)1 m25,2 °C16,8 °C (12/09/1999)30,8 °C

    Fuentes: IDEAM, Normales climatológicas estándar 1991-2020 (temperaturas mínima y máxima, archivo publicado el 8 de mayo de 2025), estaciones de aeropuerto con su código IDEAM. NOAA NCEI, Global Historical Climatology Network – Daily, estaciones de los mismos aeropuertos, consultado el 26 de octubre de 2026.

    Casos de ejemplo

    Los datos de los casos vienen de las fichas públicas de los fabricantes. Verifique siempre la versión de la ficha de su equipo: los valores cambian entre revisiones y sufijos de modelo.

    • JinkoSolar Tiger Neo JKM590N-72HL4-BDV: ficha JKM575-600N-72HL4-BDV-F9-EN (590 W, Voc 52,90 V, Isc 14,07 A, Vmpp 44,17 V, Impp 13,36 A, −0,25 / +0,045 / −0,29 %/°C, 1500 V, fusible 30 A, Isc BNPI 15,37 A).
    • LONGi Hi-MO 6 LR5-54HTH-430M: ficha LR5-54HTH 420~440M, versión 20230926V19 (430 W, 39,13 V, 14,15 A, 32,84 V, 13,10 A, −0,230 / +0,050 / −0,290 %/°C, NOCT 45 ± 2 °C, 1500 V, fusible 25 A).
    • Huawei SUN2000-115KTL-M2: especificación técnica en solar.huawei.com (1100 V, MPPT 200 a 1000 V, 30 A y 40 A por MPPT, 10 MPPT con 2 entradas, 115 kW).
    • Huawei SUN2000-330KTL-H1: especificaciones en solar.huawei.com (1500 V, MPPT 500 a 1500 V, 65 A y 115 A por MPPT, 6 MPPT con 4 o 5 entradas, 300 kW). El caso usa 4 entradas, las del MPPT que menos tiene.
    • SMA Sunny Tripower X 25 (STP 25-50): manual de SMA, datos técnicos de la entrada DC (1000 V, MPP 150 a 1000 V y 430 a 800 V a potencia nominal, 24 A y 37,5 A por entrada, 3 MPPT con 2 strings, 37 500 Wp).

    Límites del cálculo

    • Es una verificación de diseño con los datos de las fichas, no reemplaza el diseño de la planta ni las condiciones que cada fabricante pone para su garantía.
    • La corrección por temperatura es lineal, como la escriben las fichas. A baja irradiancia la Voc baja un poco: suponerla con la irradiancia completa en la madrugada es del lado seguro.
    • La Vmpp en caliente se calcula a la irradiancia de diseño; con nubes o al atardecer baja, y el inversor puede salir de la ventana MPPT antes de lo que muestra la gráfica.
    • Las mínimas propuestas son de estaciones de aeropuerto. Un proyecto en un valle o una ladera puede tener noches más frías o más templadas; en la sabana de Bogotá y en el altiplano las heladas cambian mucho de un sitio a otro.
    • Las tolerancias de la ficha (±3 % en Voc e Isc en varias marcas) y la degradación inicial no se suman; si el string queda justo en el límite, déjele margen.
    • Supone strings iguales y el mismo número por MPPT en uso. Con orientaciones distintas, sombras o MPPT asimétricos, revise cada entrada por separado.
    • La NFPA 70 permite, para sistemas de 100 kW o más, otro método documentado y firmado por un ingeniero; esta herramienta no lo sustituye.

    Preguntas frecuentes

    ¿Cómo calculo cuántos paneles solares puedo poner en serie en un inversor?

    Corrija la tensión de circuito abierto del módulo a la temperatura más baja del sitio con el coeficiente de Voc de la ficha, Voc(T) = Voc · (1 + β · (T − 25 °C)), y divida la tensión máxima de entrada del inversor (o la del sistema del módulo, la menor) entre ese valor, redondeando hacia abajo. El mínimo sale de dividir la tensión MPPT mínima entre la Vmpp del módulo a la temperatura de celda más alta, redondeando hacia arriba.

    ¿Qué temperatura mínima uso para la Voc en Colombia?

    La más baja que se espera en el sitio, no el promedio. En la costa y los valles cálidos la mínima registrada está entre 10 y 19 °C, pero en la sabana de Bogotá y en el altiplano nariñense hay heladas: la estación de El Dorado registró −6,4 °C. Las normales del IDEAM dan la mínima media de cada mes, que es un promedio y queda por encima de la mínima de diseño; la herramienta propone la mínima registrada de la estación del aeropuerto más cercano.

    ¿Cuántos strings en paralelo admite un MPPT?

    Los que cumplan tres condiciones de la ficha del inversor: que la corriente de operación del grupo no pase la corriente máxima por MPPT, que 1,25 veces la suma de las Isc no pase la corriente de cortocircuito máxima por MPPT (IEC 62548 y NFPA 70 690.8) y que haya entradas físicas para conectarlos. Con tres o más strings en paralelo revise además si hacen falta fusibles de string.

    Diseñamos y ponemos en servicio su planta solar

    Hacemos la ingeniería del arreglo, del inversor y de la conexión a la red, con los cálculos de tensión, corriente y protecciones documentados, y probamos la planta antes de energizarla.

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