Excedentes fotovoltaicos: plan de derivación con domótica

En España, la compensación simplificada por los excedentes vertidos a la red suele moverse entre 0,04 y 0,08 €/kWh, mientras que comprar electricidad en horas de consumo puede superar los 0,18 €/kWh. La diferencia no es un detalle administrativo: define la rentabilidad real de la instalación.

Por eso, una instalación fotovoltaica bien dimensionada no debería limitarse a producir y vender el sobrante. La estrategia más eficiente consiste en desplazar consumos hacia las horas solares mediante una derivación de excedentes fotovoltaicos con domótica. Un termo eléctrico, una bomba de calor o un cargador de vehículo pueden convertirse en cargas gestionables capaces de absorber parte de esa energía antes de que salga hacia la red.

La solución no consiste en conectar aparatos sin criterio. Requiere medir el flujo eléctrico, establecer prioridades, elegir la tecnología de control adecuada y coordinar inversor, contador, cargas y plataforma domótica. Cuando la arquitectura está bien resuelta, el resultado es una mayor tasa de autoconsumo, menos energía comprada en horas caras y una amortización más coherente con la inversión inicial.

La brecha económica: no todos los kilovatios hora valen lo mismo

El primer paso para aprovechar los excedentes de placas solares con domótica es abandonar una comparación engañosa: producción fotovoltaica frente a consumo anual. Ese balance global puede parecer positivo y, sin embargo, esconder muchas horas de vertido poco rentable.

Los paneles producen principalmente durante las horas centrales del día. En una vivienda vacía entre semana, la generación puede coincidir con una demanda reducida: frigorífico, router, standby, ventilación y poco más. Si la instalación produce más de lo que se consume en ese momento, la energía sobrante se vierte automáticamente a la red.

El problema aparece cuando se compara el valor de esa energía exportada con el coste de la electricidad que se compra más tarde. Un excedente compensado a unos 0,05 €/kWh no equivale a un kilovatio hora que evita una compra de 0,18 €/kWh. La diferencia representa el margen que puede capturar la automatización.

Esta diferencia explica por qué la automatización de excedentes fotovoltaicos no debe plantearse como un accesorio tecnológico. Es una capa de gestión energética. Su función es decidir dónde tiene más sentido enviar cada kilovatio hora disponible.

En una vivienda con termo eléctrico, por ejemplo, puede ser preferible calentar agua durante la franja solar y reducir el funcionamiento nocturno. En una casa con vehículo eléctrico, la prioridad puede ser reservar la potencia sobrante para cargar el coche. En un pequeño edificio terciario, quizá convenga climatizar, alimentar una bomba de circulación o programar determinados procesos durante las horas de mayor producción.

La energía solar que se consume directamente evita una compra; la que se vierte solo recibe una compensación. La domótica trabaja precisamente sobre esa diferencia.

Medir antes de actuar: la arquitectura de control

Una automatización energética solo puede ser tan buena como la información que recibe. El sistema debe saber si la vivienda está importando energía de la red o vertiéndola, y con qué intensidad. Para ello se utilizan pinzas transformadoras de corriente, conocidas habitualmente como pinzas CT, instaladas en el cuadro eléctrico.

La pinza mide la corriente que circula por el conductor sin necesidad de interrumpirlo. Conectada a un medidor como Shelly EM o Shelly 3EM, permite conocer la dirección y la intensidad del flujo energético. Esa información se convierte en la variable principal de la estrategia:

• Si la vivienda está importando, no se activa una carga adicional.
• Si existe un excedente estable, se habilita una carga prioritaria.
• Si el excedente desaparece, la carga se desconecta o reduce su potencia.
• Si hay varias cargas, el sistema aplica una secuencia de prioridades.

La ubicación de la pinza es crítica. Debe medir el intercambio con la red en el punto adecuado del cuadro, no únicamente el consumo de un circuito interior. Si se instala en una posición incorrecta, el sistema puede interpretar como excedente una energía que en realidad se está consumiendo dentro de la vivienda o, al contrario, detectar importación cuando existe producción disponible.

También hay que prestar atención al sentido de la pinza. Una CT colocada al revés puede invertir la lectura entre generación y consumo. El resultado es una automatización que actúa justo cuando no debe hacerlo: conecta el termo durante una importación o mantiene una carga apagada mientras se vierte energía.

El dato debe llegar con rapidez

La derivación de excedentes solares necesita una lectura suficientemente rápida. No se trata de consultar una factura mensual ni una estimación diaria, sino de tomar decisiones sobre el flujo eléctrico en cada momento.

La comunicación entre los equipos puede apoyarse en distintos protocolos:

• Modbus TCP o RTU, frecuente en inversores, contadores y equipos industriales.
• MQTT, muy flexible para intercambiar datos entre medidores, automatizaciones y plataformas como Home Assistant o Node-RED.
• Zigbee o Z-Wave, habituales en sensores y dispositivos domóticos de baja potencia.
• Matter, orientado a mejorar la interoperabilidad entre ecosistemas compatibles.
• Integraciones propietarias, ofrecidas directamente por fabricantes de inversores, cargadores o sistemas de gestión.

No existe un protocolo universalmente mejor. La decisión depende de la distancia entre equipos, la estabilidad de la red, el nivel de control requerido y la capacidad de mantenimiento del instalador. Para una vivienda sencilla, una integración local con medidor y relé puede ser suficiente. En una instalación con varios inversores, cargadores y cargas críticas, conviene diseñar una capa de comunicación más ordenada y documentada.

La conectividad local tiene una ventaja importante: reduce la dependencia de servidores externos y mantiene la automatización operativa aunque falle la conexión a internet. Para un sistema que controla agua caliente, climatización o carga de vehículo, esta continuidad es más que una comodidad.

De la medición a la decisión: cómo diseñar la lógica

El error más habitual al aprovechar excedentes con domótica es programar una única regla del tipo: si hay energía sobrante, enciende el termo. Esa lógica puede funcionar en condiciones ideales, pero se vuelve inestable con nubes, cambios de consumo o arranques de otros equipos.

Una automatización robusta necesita tres elementos: umbral, tiempo de confirmación y margen de seguridad.

1. Definir un umbral de excedente

No conviene activar una carga en cuanto aparece un excedente mínimo. Si el sistema conecta un equipo cuando solo hay unos pocos vatios disponibles, cualquier variación de producción provocará una nueva desconexión. Ese ciclo repetido reduce la estabilidad y puede perjudicar tanto al relé como a la experiencia de uso.

El umbral debe cubrir la potencia mínima de la carga y dejar un pequeño margen. En una carga resistiva conectada mediante un relé, el equipo funcionará de forma binaria: encendido o apagado. Un gestor como IbeDiv permite controlar cargas resistivas de hasta 3500 W instaladas sobre carril DIN, pero esa capacidad no significa que cualquier cuadro o circuito pueda asumir automáticamente dicha potencia. La sección de conductores, las protecciones y la potencia contratada siguen siendo determinantes.

2. Introducir una permanencia mínima

El excedente debe mantenerse durante un periodo antes de conectar una carga. Esta espera evita que una nube pasajera o el arranque de un electrodoméstico desencadene una conmutación innecesaria.

La misma lógica debe aplicarse a la desconexión. Si el sistema apaga el termo ante cada oscilación de unos segundos, la instalación se comportará de forma nerviosa. Es preferible establecer una ventana de estabilidad y desconectar solo cuando la importación se mantenga durante un tiempo suficiente.

3. Aplicar prioridades

Cuando hay varias cargas, no todas tienen el mismo valor ni la misma flexibilidad. Recomiendo ordenar la estrategia según cuatro variables:

• La energía que puede absorber cada carga.
• La frecuencia con la que se utiliza.
• La facilidad para desplazar su funcionamiento.
• El coste de comprar esa energía fuera de las horas solares.

El agua caliente suele ser una carga interesante porque el termo actúa como una forma de almacenamiento térmico. El vehículo eléctrico ofrece una capacidad de absorción mayor, pero depende de que esté conectado durante las horas de producción. La climatización puede aportar un beneficio adicional, aunque requiere coordinar confort, temperatura y funcionamiento del equipo.

Un ejemplo de prioridad podría ser el siguiente:

1. Mantener el consumo instantáneo de la vivienda.

2. Activar el termo eléctrico cuando exista excedente estable.

3. Incrementar la carga del vehículo si continúa disponible energía solar.

4. Utilizar una tercera carga flexible, como climatización o bomba de circulación.

5. Verter a la red únicamente el sobrante que no pueda aprovecharse.

Esta secuencia no debe considerarse universal. En una vivienda con coche eléctrico conectado todo el día, el cargador puede ocupar el primer puesto. En otra con un termo pequeño y una familia que consume agua caliente por la tarde, la carga térmica puede ofrecer una amortización más rápida.

Gestión de cargas resistivas: el termo no es solo un interruptor

Los termos eléctricos son una de las aplicaciones más accesibles para la derivación de excedentes fotovoltaicos con domótica. Tienen una demanda conocida, acumulan energía en forma de calor y permiten desplazar parte del consumo sin modificar necesariamente los hábitos de los ocupantes.

Sin embargo, existe una confusión técnica frecuente: un relé ON/OFF no regula de manera proporcional la potencia de una resistencia. Solo conecta o desconecta el circuito. Si el termo consume 1.500 W, el relé no lo convierte en una carga de 500 W por el hecho de existir un excedente de esa magnitud.

Esto tiene varias consecuencias:

• Con un relé convencional, el sistema necesita disponer de potencia suficiente para alimentar la carga completa.
• Si el excedente es inferior a la potencia nominal del termo, habrá que decidir si se conecta igualmente y se asume una importación parcial o si se espera.
• Para una regulación gradual se necesita un dispositivo específico, como un regulador de potencia, un sistema PWM compatible o una solución diseñada para gestionar cargas resistivas.
• La conmutación frecuente debe evitarse mediante tiempos mínimos de encendido y apagado.

Un gestor de excedentes instalado sobre carril DIN puede simplificar la integración, especialmente cuando incorpora medición, lógica de control y conexión con plataformas como Home Assistant, Node-RED o MQTT. Aun así, no sustituye al diseño eléctrico. El dispositivo debe ser compatible con la potencia de la carga, la tensión del circuito, el tipo de protección y las condiciones del cuadro.

Termo eléctrico: cuándo merece la pena

La solución resulta especialmente atractiva cuando coinciden estas condiciones:

• Existe un termo eléctrico ya instalado.
• El agua caliente se utiliza por la tarde o noche.
• La producción solar se concentra durante el día.
• El termo dispone de capacidad suficiente para desplazar el calentamiento.
• La instalación no necesita modificar continuamente la potencia.

El control puede programarse para elevar la temperatura dentro de los límites admitidos por el fabricante, respetando la gestión higiénica del agua y evitando temperaturas inseguras. La domótica no debe anular las protecciones propias del termo ni sustituir su termostato.

En viviendas con bomba de calor para ACS, la estrategia cambia. El equipo puede ofrecer un mejor rendimiento que una resistencia pura, pero también tiene una curva de funcionamiento, una potencia de arranque y unas condiciones de temperatura que deben respetarse. En ese caso, la automatización debe trabajar con la señal de habilitación del fabricante o con una integración compatible, no mediante cortes arbitrarios de alimentación.

Un relé aporta conmutación; no hace magia con la potencia. Si se busca regulación proporcional, hay que especificar un equipo de regulación proporcional.

Vehículo eléctrico: la carga flexible de mayor recorrido

El coche eléctrico puede absorber una cantidad considerable de excedentes, pero solo si el cargador sabe adaptarse a la producción disponible. Un cargador que trabaja siempre a una potencia fija puede provocar importaciones durante las nubes o cuando se encienden otros consumos de la vivienda.

La solución está en la regulación dinámica. Fabricantes como Policharger, Wallbox, Fronius con Wattpilot y SMA con SMA EV Charger ofrecen soluciones capaces de ajustar la potencia de carga según los excedentes solares detectados. La instalación puede utilizar la medición del contador, una pinza CT o la comunicación con el inversor, según el modelo y la arquitectura elegida.

El control debe contemplar varios límites:

• Potencia mínima de carga que admite el vehículo y el cargador.
• Potencia máxima disponible en la vivienda.
• Potencia contratada y capacidad de la instalación.
• Estado de conexión del vehículo.
• Hora prevista de salida.
• Nivel de batería deseado.
• Prioridad frente al termo u otras cargas.

La lógica más eficiente no siempre es cargar el coche a la máxima potencia posible. Si el vehículo permanece conectado varias horas, puede ser preferible una carga lenta y modulada que aproveche mejor los cambios de irradiación. Si el usuario necesita salir pronto, la prioridad puede cambiar y justificar una carga parcialmente apoyada por la red.

Carga solar y experiencia de uso

La automatización debe ser transparente. El usuario no debería tener que revisar cada día si el coche está cargando, ni encontrarse con la batería incompleta por una regla demasiado restrictiva. Un buen sistema ofrece varios modos:

• Excedente solar, para cargar principalmente con producción fotovoltaica.
• Carga programada, para aprovechar una franja horaria concreta.
• Carga prioritaria, cuando se necesita alcanzar un nivel mínimo antes de una hora determinada.
• Carga manual, para anular temporalmente la estrategia automática.

Esta combinación de control energético y facilidad de uso es la que convierte una instalación técnica en una solución doméstica viable. La eficiencia no puede depender de que el usuario recuerde activar o desactivar escenas cada mañana.

Home Assistant, Loxone y la lógica de automatización

La plataforma domótica funciona como cerebro de la instalación. Recibe datos del inversor y de los medidores, interpreta el flujo energético y envía órdenes a relés, gestores de cargas o cargadores. La elección del ecosistema condiciona la forma de programar, el nivel de flexibilidad y el coste total.

Home Assistant: flexibilidad y control local

Home Assistant se ha consolidado como una de las plataformas más extendidas para este tipo de proyectos. Funciona como un hub local capaz de integrar datos de inversores, medidores, relés y cargadores, y permite construir automatizaciones a medida sin depender de servicios en la nube.

Su punto fuerte es la comunidad. Existen integraciones específicas para la mayoría de inversores del mercado, así como para medidores compatibles con MQTT, Modbus o lecturas por HTTP. La creación de reglas se apoya en una interfaz visual y, para quien necesite más control, en YAML directamente editable.

Para un proyecto de derivación de excedentes, Home Assistant ofrece:

• Sensores de potencia instantánea y energía acumulada por circuito.
• Plantillas que combinan excedente solar, estado del termo, prioridad del vehículo y horario.
• Acciones para activar relés, modificar corrientes de carga o enviar comandos al cargador.
• Paneles energéticos que permiten visualizar el flujo eléctrico en tiempo real.

La plataforma exige una curva de aprendizaje mayor que una solución cerrada, pero esa misma complejidad es la que permite adaptar la lógica al comportamiento real de la instalación. Una vez depuradas las reglas, el sistema puede funcionar de forma estable durante años con intervenciones mínimas.

Node-RED: programación visual para lógica compleja

Para instalaciones con lógica muy ramificada, Node-RED se ha convertido en un complemento habitual de Home Assistant. Su enfoque basado en flujos visuales permite encadenar lecturas, condiciones y acciones con una claridad que resulta difícil de igualar en otros entornos.

Un flujo típico de gestión de excedentes puede incluir:

1. Lectura de potencia del medidor principal.

2. Aplicación de un filtro de suavizado para evitar picos espurios.

3. Comparación con el umbral definido para el termo.

4. Espera de un tiempo de confirmación.

5. Activación del relé o del cargador.

6. Publicación del estado en un topic MQTT para otros sistemas.

La ventaja de Node-RED es que permite visualizar toda la cadena en un solo diagrama. Cuando la lógica falla, el error se localiza mirando el flujo, no releyendo líneas de código.

Loxone: una aproximación industrial al control residencial

Loxone plantea una filosofía distinta. En lugar de una comunidad abierta y configurable, ofrece un ecosistema cerrado con su propio controlador, sus propios dispositivos y un software de configuración específico: Loxone Config.

La integración con el fotovoltaico se realiza mediante extensiones para inversores, contadores y cargadores compatibles. Una vez configurada, la lógica de gestión de excedentes se programa de forma gráfica, con bloques que representan entradas, condiciones y salidas. El sistema puede funcionar de forma autónoma una vez desplegado.

Las ventajas de esta aproximación son:

• Estabilidad del conjunto, al estar diseñado como un sistema coherente.
• Soporte profesional del fabricante y de integradores certificados.
• Posibilidad de delegar la configuración en un instalador autorizado que asuma el mantenimiento.

Las limitaciones también existen:

• Menor flexibilidad frente a hardware de terceros.
• Coste inicial más elevado que una solución basada en Home Assistant o Node-RED.
• Dependencia del ecosistema para actualizaciones y compatibilidad a largo plazo.

Para una vivienda unifamiliar con un instalador de confianza, Loxone puede ofrecer una solución robusta y mantenida durante años. Para un usuario que disfrute afinando su propia instalación, Home Assistant probablemente le resultará más cercano.

Cuándo conviene cada ecosistema

La elección no debe basarse solo en el software. Hay otros factores que pesan:

• Complejidad de la instalación. Cuantas más cargas y más lógica, más se agradece una plataforma abierta que permita iterar.
• Capacidad técnica del usuario o del instalador. Una mala configuración en cualquier plataforma produce resultados similares: cargas conectadas en el momento equivocado.
• Compatibilidad con el hardware ya instalado. No siempre merece la pena cambiar un inversor o un cargador para adaptar la domótica.
• Presupuesto disponible. Home Assistant puede funcionar sobre un mini PC de coste contenido; Loxone implica un controlador dedicado y dispositivos compatibles.

La mejor plataforma es la que se va a mantener. Una automatización demasiado compleja para el usuario que la administra termina desactivada o sustituida por un enchufe inteligente.

Verificar la instalación: del esquema eléctrico al cuadro real

Una automatización bien diseñada en papel puede fallar al enfrentarse a la realidad del cuadro eléctrico. Antes de poner en marcha el sistema conviene revisar varios puntos.

La sección de los conductores debe admitir la potencia de la carga gestionada. Un termo de 1.500 W conectado a un circuito derivado con cable de 1,5 mm² está dentro de lo habitual, pero un termo de 3.000 W o una bomba de calor pueden requerir secciones superiores.

Las protecciones magnetotérmicas y diferenciales deben estar dimensionadas para la corriente máxima prevista. Si la carga se conecta durante varias horas, conviene comprobar que el interruptor no se acerca a su límite térmico.

El espacio en el cuadro puede convertirse en un cuello de botella. Los gestores de excedentes sobre carril DIN ocupan módulos, y los contactores y relés adicionales también. Antes de adquirir equipos conviene comprobar el espacio disponible y la reserva de módulos libres.

La medición merece una última verificación. Una vez instalado el sistema, conviene comprobar con una carga conocida que la pinza está bien orientada y que el medidor refleja correctamente el flujo. Una sesión de pruebas de una o dos horas puede evitar meses de funcionamientos incorrectos.

La inversión se mide en kilovatios hora, no en dispositivos

Al planificar una instalación de autoconsumo con gestión de excedentes, la tentación es empezar por la lista de dispositivos: qué relé, qué medidor, qué plataforma. Ese enfoque suele llevar a comprar componentes antes de entender el problema.

El enfoque más rentable es el inverso. Primero se estudia la curva de consumo y la curva de producción. Después se identifican las cargas que pueden desplazarse. Más tarde se dimensiona el sistema de control necesario para gobernarlas. Solo entonces se eligen los equipos concretos.

Este recorrido reduce compras innecesarias y ajusta el coste del sistema al beneficio real esperado. Un gestor de excedentes sofisticado en una vivienda sin cargas gestionables no aportará nada. Un relé sencillo en una casa con termo, vehículo eléctrico y bomba de calor puede marcar una diferencia económica mucho mayor.

La domótica para optimizar placas solares no se compra, se diseña. La tecnología es solo la herramienta; la lógica es lo que captura el valor.

Cuando el vertido a la red sigue siendo útil

No toda la energía sobrante debe desviarse hacia cargas internas. En algunas situaciones, el vertido sigue siendo razonable:

• Cuando la batería térmica o eléctrica ya está completa.
• Cuando todas las cargas gestionables están activas y todavía queda excedente.
• Cuando la compensación simplificada ofrece condiciones razonables, especialmente en instalaciones cercanas al límite de potencia contratada.
• En periodos invernales con producción reducida, en los que cada kilovatio hora vertido compensa parte del consumo nocturno.

La gestión de excedentes no busca eliminar el vertido a la red, sino reducirlo al mínimo económicamente eficiente. Cuando el sistema está bien calibrado, una parte de la producción seguirá saliendo hacia la red, y eso no representa un fallo del diseño.

Cierre: una capa de gestión, no una moda

La automatización de excedentes fotovoltaicos se ha convertido en una pieza habitual de las instalaciones de autoconsumo. Lo ha hecho porque responde a una pregunta económica concreta: cómo aprovechar mejor cada kilovatio hora solar antes de entregarlo a la red a un precio inferior al de compra.

Su valor no está en la tecnología, sino en la lógica. Mide el flujo eléctrico, identifica excedentes, activa cargas en el orden correcto y desconecta cuando conviene. Cuando esa lógica se mantiene en el tiempo y se adapta a los cambios de la vivienda, devuelve una parte significativa del dinero que de otro modo quedaría en la factura.

La elección entre Home Assistant, Loxone, Node-RED u otras plataformas es secundaria. Lo importante es que la arquitectura de medición sea correcta, que las cargas estén bien seleccionadas, y que las prioridades reflejen los hábitos reales de la vivienda. Con esos tres puntos resueltos, la tecnología se convierte en un medio y no en un fin, y el control de excedentes solar inteligente deja de ser un experimento para convertirse en una pieza más del edificio.