Cuando empezamos a diseñar y desarrollar nuestra instalación eléctrica para la camperización, y en la posterior compra todos los componentes, nos surgen muchas dudas. Para evitar que tengáis que buscar en multiples webs, videos, blogs etc.. que están muy bien, pero es habitual que nos dejen incluso con mas dudas, hemos creado esta guía con la que creemos que se cubren la mayoría de necesidades. Desde dimensionar la instalación, hasta como se le instalan los terminales a los cables. A continuación tenéis el índice.
Recomiendo empezar con unos conceptos eléctrico básicos como que son los Vatios, el voltaje, y los amperios, para ello os hemos preparado esta breve explicación.
¿ Que son los vatios , voltios y amperios ?
Una vez entendidos los tres conceptos, pasamos a los siguientes puntos.
-1º Dimensionar la instalación eléctrica.
- ¿Cuanta energía vamos a gastar al día?
- ¿Como cargamos las baterías?
Ejemplos de sistemas de bajo presupuesto, de medio presupuesto, y de alto presupuesto.
-2º Componentes de una instalación eléctrica.
- Baterías
- Paneles solares
- Relé de carga y sistema B2B
- Controladores de carga
- Inverters. Convertidores de corriente alterna y 230V a corriente continua de 12V.
- Monitor de baterías
- Tamaño del cable y fusibles
- Cargadores 220v
1º Dimensionar la instalación eléctrica. Calcular cuanta energía vamos a consumir y que batería y sistema de carga necesitamos.
En una camper, los requisitos de energía que tengamos son los que deben marcar la instalación eléctrica que preparemos.
Hay gente que con poder tener una luz para estar por la noche y poder cargar el movil tienen energía suficiente, y para ello con una segunda batería pequeña y un relé de carga o cargarla en casa a la vuelta del viaje con un cargador irá sobrado, y otros necesitan poder usar el microondas para calentar la leche por la mañana, trabajar con un portatil,una pantalla de 30″ durante 8 horas al día, y una nevera y la calefacción estacionaria, para lo cual hace falta una inversión mucho mayor.
Podemos almacenar la energía en una batería auxiliar y recargarla mediante el alternador de la furgo, paneles solares, o ambos.
Para saber el conjunto que debemos montar, lo primero es saber el consumo de energía diario que vamos a tener. Y para ello debemos sumar el consumo de los componentes que vamos a montar. Se puede calcular el consumo de Ah de cada dispositivo, o bien el consumo de Wh total y pasarlo a Ah a posterior. Esta última manera es la mas cómoda y rápida, por lo que es la que vamos a hacer.
- En caso de que quieras calcular el consumo de Ah de manera individual tenemos este tutorial.
Aquí os muestro de ejemplo del consumo energético que tenemos en nuestra última camper.
| APLICACION | CANTIDAD | VOLTAJE(V) | AMPERIOS/H | VATIOS(W) | HORAS DE USO | CONSUMO DE W TOTAL DIARIO | AJUSTE |
| Nevera de compresor 42L | 1 | 12v | 50w | 24 | 1200Wh | Las neveras funcionan generalmente 1/3 del tiempo, por lo que dividimos entre 3 dando 400Wh | |
| Movil | 1 | 230V | 5w | 3 | 15Wh | Trabaja con inverter ya que va a 220V, por lo que multiplicamos por 1,15 para ajustar el consumo del inverter dando 15×1,15=17,25Wh | |
| Portatil | 1 | 230V | 70W | 3 horas | 210Wh | Trabaja con inverter ya que va a 220V, por lo que multiplicamos por 1,15 para ajustar el consumo del inverter dando 210×1,15=241,5Wh | |
| Monitor | 1 | 230 | 38W | 6 horas | 228Wh | Trabaja con inverter ya que va a 220V, por lo que multiplicamos por 1,15 para ajustar el consumo del inverter dando 228×1,15=262,2Wh | |
| Luces led | 2 | 12 | 24W | 8 horas | 192Wh | 192Wh | |
| Bomba de agua | 1 | 12 | 60W | 0,5 horas | 30Wh | 30Wh | |
| Altavoces | 1 | 12 | 20W | 3Wh | 36 | ||
| Calefaccion estacionaria | 1 | 12 | ENTRE 10W-29W | 16 | 26,66Wh | 320Wh | |
| 1462,95 Wh diarios de consumo que son Ah=1462,95/12=121,91Ah día. |
Cuando tenemos el consumo requerido diario, en nuestro caso de 121,95ah diarios, necesitamos seleccionar la batería , en un principio podemos pensar que con una de ese amperaje nos llegaría, pero hay que tener en cuenta que las baterías no se deben descargar de todo, ya que cuanto mas se descargan en cada ciclo, menos nos van a durar. Con las baterías AGM o Gel que son las mas utilizadas, no se recomienda descargarlas mas de un 50% de su capacidad si se quiere prolongar su duración. Por lo que en nuestro caso con un consumo diario de 121,95Ah con una batería del doble de amperaje, de 243,9Ah iríamos bien servidos un día entero sin tener ningún sistema de carga.
En esta imagen podéis ver la diferencia de duración de ciclos según la tectonología de la batería y los ciclos de descarga realizados.
El punto siguiente, es suministrar una fuente de energía para reponer lo que gastamos. Bien con un cargador de baterías, el alternador, paneles solares o en conjunto.
- Los cargadores de batería valen para cuando tienes una toma de corriente en un camping o en tu casa. Dependiendo del amperaje serán mas rápidos o mas lentos. Si es de 8ah por hora por ejemplo, y queremos cargar los 121,95ah consumidos en el día, necesitaría 121,95ah/8ah=15,24 horas.
- El alternador funciona cuando está el vehículo en marcha. Y dan una carga dependiendo del que se tenga instalado,las revoluciones a las que trabaje el motor, y el consumo que esté teniendo la furgo.
- Los paneles solares, como es lógico, dependen del sol.
Con los paneles solares hay que tener en cuenta la zona solar en la que nos encontraremos, y la época del año en la que utilizamos la furgo, ya que va a influir en el rendimiento de nuestro sistema, así como la inclinación y el calor. Pongamos que el rendimiento de los paneles solares ronda el 70%.
Nosotros nos vamos a mover todo el año, y por distintas latitudes, así que el cálculo de la cantidad de paneles que requerimos, lo haremos en base a unas 4 horas de luz solar del invierno.
Si queremos conseguir los 121,95ah que gastamos diariamente solo mediante el sol en esas 4 horas, nos da a 121,95/4= 30,48ah por hora, que según la fórmula W=VxAh nos da W=12×30,48, siendo el W necesario de 365W, contando con la eficiencia del 70%, multiplicamos por 1,42 para y nos da 521,43W de paneles solares requeridos.
Si fuese en verano en un día soleado tendríamos 7 horas para cargar los 121,95ah, dando 17,42ah por hora, que según la fórmula W=VxAh nos da W=12×17,42 siendo el W necesario de 209W, contando con la eficiencia del 70% nos da 296.86W de paneles solares requeridos.
-2º Componentes de una instalación eléctrica.
- Baterías
- 2.2.Paneles solares
- 2.2.Relé de carga
- Cargadores 220v
- Controladores de carga
- Inverters
- Tamaño del cable y fusibles
- Medidor de baterías
- Baterías
Las baterías almacenan la energía eléctrica que vamos a utilizar, por lo que es un punto clave en la instalación. A continuación podéis ver las características de cada tipo.
Baterías de Ácido
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Baterías de Gel
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AGM
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LITHIUM (LIFEPO4)
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Con respecto a que capacidad de batería necesitáis, tenéis toda la información en el apartado Dimensionar la instalación eléctrica
- 2.1.Paneles solares
Actualmente para nuestras camper podemos montar paneles monocristalinos o policristalinos, y los hay rígidos y flexibles. La elección entre monocristalino y policristalino no la consideramos decisiva para el tamaño de las instalaciones en las furgos, y entre las rígidas y flexibles preferimos las rígidas por coste y resistencia, a no ser que la discreción sea un punto clave.
- 2.1.1.¿Diferencias entre panel solar monocristalino y policristalino?
- La diferencia entre ambos paneles surge del sistema de fabricación, el monocristalino es mas costoso de producir que el policristalino y ligeramente mas eficiente. La eficiencia de los monocristalinos anda entre el 15% al 20% y la de los policristalinos entre el 13% to 16% , esta diferencia tan pequeña hace que en el tamaño de instalación de una furgoneta no sea apenas significante.
Para viviendas en climas fríos y nubosos se recomienda la instalación de placas solares monocristalinas ya que este tipo de placas solares tienden a absorber mejor la radiación y soportan menos el sobrecalentamiento.
Para viviendas en climas cálidos se recomienda la instalación de placas solares policristalinas, debido a que absorben el calor a una mayor velocidad y le afecta en menos medida el sobrecalentamiento.
- 2.1.2.¿Difenecias entre panel solar rígido o flexible?
Como su nombre indica, los rígidos son paneles que viene en un marco de aluminio que no permite torsión ni curvatura, y los flexibles van sin marcos y permiten cierta flexibilidad.
Los paneles rígidos son mas económicos, y resultan mas eficientes al ir montados sobre soportes que permiten una mejor refrigeración que los flexibles pegados a la superficie del techo.
Los paneles flexibles permiten adaptarse a techos con cierta curvatura, y si buscamos una mayor discrección, tienen la ventaja de que quedan mas discretos.
- 2.2.Sistemas de aislamiento de la segunda batería. Relés de carga, y boosters.
Los relés de carga, o aisladores de la segunda batería permiten cargar las baterías secundarias de tu furgo mientras el motor está encencido. Hay variaciones en el funcionamiento, pero todos tienen la finalidad de aislar la segunda batería: esto quiere decir permiten la carga de la segunda batería y evitan que se descargue la batería principal de la furgoneta.
Nosotros recomendamos instalarlos, ya que por un bajo coste te permiten aprovechar la energía que genera la furgoneta encendida y esto es muy práctico bien como apoyo al sistema solar, o incluso puede que únicamente con este sistema tengáis suficiente. Alguien que solo utilice la segunda bateria para cargar el movil, el portatil, y tener algo de luz y no tenga parada muchos días la furgoneta puede tener sus necesidades cubiertas mas que de sobra.
Tipos de aisladores de carga:
- Interruptor de desconexión.
Este es el sistema de asilamiento mas simple, que consiste en poner un interruptor la batería principal y la secundaria. Cuando la furgo está en marcha cerramos el circuito con el para que cargue la segunda batería, y cuando lo paremos tenemos que desconectarlo para que los consumos de la segunda batería no nos puedan dejar sin batería en la batería principal. Yo he utilizado este sistema en mi primera versión de la furgoneta por sencillez y rapidez aprovechando una vieja batería que tenía, pero no lo recomiendo, ya que si os olvidáis de desconectarlo tenéis el riesgo de quedaros sin batería en la principal y no os arranque la furgo cuando lo necesiteis.
- Rele de carga con señal y relé de carga automático.
El sistema de carga con relé lo tenemos con dos variantes utilizadas. Un relé típico de carga al cual además de conectar las dos baterías hay que suministrale la señal de carga del alternador, es el mas económico pero mas engorroso de instalar.
El relé de carga automático o inteligente solo hay que conectarlo entre las dos baterías, y el detecta cuando el voltaje que le llega se corresponde a un voltaje de carga uniendo ambas baterías, y desconectándolas entre si cuando no les llega carga. Por lo que simplifica notablemente la instalación.
Antes de pasar con el último sistema de separación de baterías, quiero indicar que es lo que no puede hacer un relé de carga.
Un aislador de carga o relé solo transfiere la energía del alternador a la segunda batería. Los alternadores de las furgos están diseñados para dar suficiente energía al equipamiento de la furgoneta y mantener la carga en flotación de la batería principal (13,8V). Esto quiere decir que es un sistema sencillo y práctico para mantener la carga, pero no está pensado para cargar baterías secundarias que se descargan en mayor medida. Además a las baterías les va mejor un sistema de carga en varias fases con distintos voltages ( las baterías AGM o Gel en algunos puntos requieren cargas de 14,5V ) por lo que es probable que tus baterías nunca den el 100% ni duren tanto como de otra manero utilizando estos sistemas.
Para muchos esto no es un problema, ya que simplemente hará que las baterías no se aprovechen al 100% y nos duren un poco menos pero le compensa el ahorro en sencillez y dinero. Además que si tienes un sistema solar a mayores, el propio regulador de carga solar MPPT se encargará de darle los voltajes necesarios en las distintas fases, y puedes utilizar el relé de carga como una ayuda.
- Cargador de baterías B2B ( Battery to Battery )
Estos cargadores/convertidores permiten ajustar el voltaje de carga de la segunda batería según los requerimientos que tenga la misma. Se adapta a las distintas fases de carga de las baterías, por lo que consigue que se carguen al 100% y alarga su vida util al tratarlas de manera mas adecuada. Son mas caros que un relé automático, y su instalación es mas complicada, pero para quien necesite aprovechar la carga del alternador al máximo y las baterías es la linea a seguir.
- Controladores de carga
Los paneles solares no pueden cargar directamente las baterías, ya que la energía que suministran no está regulada para mandarla directamente a la batería. Para transformarla adecuadamente se utilizan los reguladores de carga solar.
Hay dos tipos de reguladores, los PWT ( Pulse widht modulation ) y lo MPPT ( Maximum Power Point Tracking ). Los PWT son mas económicos, y los MPPT son mas eficientes ( un 15%-20% ) y permiten mas rango de utilización.
Diferencias de funcionamiento entre un regulador PWT y MPPT.
Una placa solar de 12V puede dar voltajes de 18V, y lo que hace el regulador PWT es convertir esta corriente a 13,8V desperdiciando el excedente. El regulador MPPT lo que hace es convertir esos 18V, y la energía restante no la desperdicia sino que aumenta el amperaje de la carga mejorando el rendimiento.
¿De cuantos amperios necesito el regulador solar?
El regulador solar tiene que tener una capacidad de trabajo superior a la que puedan proveer los paneles solares. Una regla simplificada para una instalación típica de una furgo camper a 12V es de un regulador de 7,5A por cada 100W de paneles solares. Por lo que si por ejemplo tenemos un panel de 270W necesitamos un regulador de mínimo 7,5×2,7=20,25A.
- Inverters. Convertidores de corriente alterna y 230V a corriente continua de 12V.
La finalidad de los conversores de AC a DC es transformar la corriente continua de 12V en corriente alterna a 230V como la que se utiliza en las casas. Hay que tener en cuenta que en esta tranformación hay una pérdida de eficiencia de un 15%, por lo que hay que evitarla cuando sea posible. Un ejemplo es conseguir un adaptador de corriente para vuestro portatil, ya que por ejemplo el mío funciona a 19,6V, y es menos eficiente convertir los 12V de la furgo en 230V con el inverter, y después que el transformador del portatil paso los 230V AC otra vez en 19,6V DC. Lo mismo con los móviles, que suelen cargar a menos de 12V, con un adaptador de toma de 12V es mucho mas eficiente que a través del inverter.
Hay algunas aplicaciones que necesitan si o si 230V AC como microondas, cafeteras, secador de pelo etc. En estos casos, necesitarás un inverter.
¿ Que tipo de inverter necesito ?
Hay inversores de onda pura y onda modificada. Los de onda pura son mas caros, pero consiguen una curva igual a la corriente de casa, y funcionan correctamente con cualquier aparato que conectemos que no exceda su capacidad máxima. Los de onda modificada tienen una curva de corriente con pequeños saltos, y es posible que aparatos sensibles no funcionen, funcionen incorrectamente o incluso sobrecalentarse. Sin duda alguna recomendamos los de onda pura.
Para saber la potencia que necesita el inversor que vayáis a adquirir, tenéis que saber que consumo le váis a demandar. Por ejemplo nosotros tenemos estos aparatos que conectamos a la vez:
| APARATO | POTENCIA |
| Portatil | 135W |
| Proyector | 76W |
| Cámara | 60W |
| TOTAL=271W |
Para este uso de estos 3 aparatos a la vez vemos que necesitamos un inverter con capacidad de 271W.
Hay aparatos que tienen un pico de corriente de arranque, como pueden ser neveras de compresor, táladros etc.. para estos aparatos es importante saber cual es su pico de potencia de arranque y adaptar el inverter a esto, ya que no puede exceder el consumo del pico de corriente a la capacidad máxima del inverter.
- Monitor de baterías
Para saber el estado de en el que se encuentra nuestra batería, la carga que tiene, y los consumos a los que se le está sometiendo, se utilizan distintos sistemas de medición. Estos parámetros nos permite detectar posibles problemas, y hacer una mejor gestión de nuestra energía.
Tenemos desde el sistema mas sencillo que es un medidor de voltaje, con el podemos saber si se está cargando la batería, y sino se está cargando el porcentaje estimado de carga que le queda(Si tienes un panel solar, el mismo regulador te indicará el voltaje) hasta medidores con conexión bluetooth con nuestro movil, que nos pueden dar el consumo instantaneo del sistema, cuanto se está cargando, el historial de consumo diario a lo largo del tiempo y un largo etc. Incluso los hay que tienen mas funcionalidades cruzadas como el estado de los tanques de agua o la inclinación del vehículo.
¿ Que cables y fusibles necesito ?
Una vez que tenemos nuestra instalación pensada y distribuida llegamos al punto de tener que conectar todos los componentes entre si, y necesitamos saber que tipos de cable utilizar, de que tamaño, y como porteger el circuito. Es un punto crucial, ya que todo lo que montemos depende de esto, y un error puede hacer que salga ardiento la furgoneta, por lo que no es algo a tomar a la ligera. RECOMIENDO ENCARECIDAMENTE DISEÑAR TODO EN PAPEL U ORDENADOR PRIMERO, Y PERMITIR QUE UN PROFESIONAL LO REVISE ANTES DE PONERSE MANOS A LA OBRA. INTERNET ES UNA FUENTE ESTUPENDA DE INFORMACIÓN, PERO LOS TUTORIALES QUE PODÉIS VER POR INTERNET, O VIDEOS DE YOUTUBE, AVECES MUESTRAN COSAS QUE PUEDEN FUNCIONAR, PERO NO QUITA QUE NO PUEDAN SER INCORRECTAS O PELIGROSAS.
- ¿ Que cable debo utilizar ?
Los cables eléctricos están hechos de un material conductor y un aislante por fuera. Hay dos tipos dependiendo de como está hecho el conductor, de un filamento sólido, o de muchos filamentos. Para las furgonetas debemos usar el de multifilamentos, ya que el sólido aguanta peor las vibraciones perjudicando a la seguridad, y es mucho menos flexible haciendo mas dificil su instalación.
- ¿ Que es el diámetro o sección del cable ( sección ) y que tamaño debo utilizar ?
Seleccionar el diametro o sección correcto es crucial para el buen funcionamiento del sistema y la seguridad. La corriente máxima y la caida de voltaje tienen que ser estudiarse para seleccionar la sección apropiada.
El diámetro del cable ( unidad de medida longitudinal ) no es lo mismo que su sección ( unidad de medida del area del cable ), que es la medida que se utiliza habitualmente. En la siguiente tabla podéis ver la conversión de diámetro a sección. Tened en cuenta que lo que se mide el el conductor del cable, no con el aislamiento que lo recubre.
| Sección del cable | Diametro del cable |
| 1,5 mm2 | 1,4 mm |
| 2,5 mm2 | 1,8 mm |
| 4 mm2 | 2,3 mm |
| 6 mm2 | 2,8 mm |
| 10 mm2 | 3,6 mm |
| 16 mm2 | 4,5 mm |
| 25 mm2 | 5,6 mm |
7.1.1- Corriente máxima ( capacidad )
La corriente máxima de un cable es definida por su diametro o sección. Sobrepasar la corriente permitida para la sección de cable puede crear problemas de seguridad.
7.1.2- Caida de voltage
Siempre hay una caida de voltaje cuando la corriente se mueve por elementos pasivos ( cables, terminales, etc ) de un sistema eléctrico. Los cables son un elemento de importancia en esta caida, por lo que que se tienen que tener en cuenta. ¿ Como ? Pues seleccionando el diamtero apropiado.
Cuanto mayor es el diámetro, menor es la caida del voltaje. Como norma para la instalación en las furgonetas, la sección tiene que ser escogida para permitir un máximo de caída del voltaje de un 3% en cargas críticas ( panel de control , inverter, aparatos electrónicos ) y un 10% máximo en cargas no críticas como las luces o un ventilador.
Teniendo claros los conceptos anteriores podemos proceder a utilizar la siguiente tabla para saber que sección necesitamos para los cables.
Tenemos que saber:
- El consumo de amperios que le vamos a requerir al cable. Y sobre este consumo pon un 25% de margen.
- A que distancia va a estar el componente de la batería. La longitud que se mide es la total, lo que quiere decir que es la ida y la vuelta a la batería, siendo la longitud el doble de la distancia que hay entre el componente y la batería, ya que el cable va hasta el componente con carga positiva, y vuelve con carga negativa.
- La tabla utiliza la sección medida en el sistema de medición americano “AWG” y en el sistema métrico utilizado en Europa de sección mm2.
Pongamos un ejemplo para que os resulte mas aclaratorio.
Vamos a calcular la sección de cable que necesitamos poner en el cable que va de la batería a la nevera.
La distancia de la batería a la nevera es de 1 metro de la batería a la caja de fusibles, y de 1 metro de la caja de fusibles a la nevera, por lo que la distancia total de la batería a la nevera es de 2 metros, y como el cable va y vuelve la distancia total es de de 4 metros.
La nevera tiene una potencia de 50W, por lo que el consumo en amperios es igual a Ah=W/V por tanto Ah=50/12=4.16ah, añadiéndole el margen de seguridad del canble del 25% multiplicando por 1,25 nos da un consumo de 5,05Ah.
La nevera es un consumo crítico, por lo que vamos a la columna de consumo crítico y vemos que por distancia encaja en la segunda fila de hasta 4,6 metros, y como nos pasamos por poco de los 5A tenemos que ir a la columna de los 10A y nos indica que el cable correcto es el de 12AWG que equivale como podemos ver a la izquierda de todo a una sección de 4mm2.
- Cargadores 220v
El cargador de baterías para conectar a la red de 230V permite una carga rápida de la batería, y comprando uno inteligente que se adapte a la batería que tienes le realizará el mantenimiento cuando no la uses y te dure mas.
Es importante que el cargador sea apto para tu batería. Fíjate que valga para las baterías AGM, Litio, o la que tengas instalada.
Cada modelo tiene una capacidad de carga de amperios por hora, por lo que tenemos que valorar cuanta capacidad de carga queremos, y para que capacidad de bateía indica que es válido el fabricante.
Es recomendable que adquiráis uno bueno y con varias fases, para cuidar mejor la batería.
Las fases que tienen los Victron, que son gama alta, son las siguientes:
1- Test. Comprobación de la batería por si puede aceptar la carga.
2- Bulk. Inicial, carga con la máxima corriente hasta el 80%.
3- Abs. Absorción, carga a una tensión constante y corriente decreciente hasta carga completa.
4- Recondition. Reacondicionamiento opcional para baterías de plomo-ácido profundamente descargadas.
5- Float. Flotación, mantenimiento con tensión constante de la batería totalmente cargada.
6- Storage. Almacenamiento para mantener la batería a una tensión reducida que evita su deterioro.