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Para calcular la autonomía de la batería, multiplica los vatios-hora (Wh) totales de tu batería por su profundidad de descarga segura (DoD) y por la eficiencia del inversor, y divide el resultado entre los vatios de funcionamiento del electrodoméstico. La fórmula es: Autonomía (horas) = (Wh nominales de la batería × DoD × Eficiencia del inversor) ÷ Vatios del electrodoméstico. Por ejemplo, una batería de litio de 1.000 Wh (100 % DoD) conectada a un inversor del 85 % de eficiencia alimentará un portátil de 100 W durante unas 8,5 horas.
Definición de las variables
Antes de hacer los cálculos, debes entender los cuatro números que determinan cuánto durará realmente tu batería:
- Capacidad nominal de la batería (Wh): Es la energía total que almacena la batería. Si está clasificada en amperios-hora (Ah), multiplica Ah por el voltaje de la batería (V) para obtener Wh (p. ej., 12 V × 100 Ah = 1.200 Wh).
- Profundidad de descarga (DoD): No puedes agotar la mayoría de las baterías hasta cero sin dañarlas. Las de plomo-ácido suelen tener una DoD utilizable del 50 %, mientras que las de litio hierro fosfato (LiFePO4) permiten de forma segura entre el 80 % y el 100 % de DoD.
- Eficiencia del inversor: Las baterías almacenan corriente continua (CC), pero la mayoría de los electrodomésticos del hogar necesitan corriente alterna (CA). El inversor que convierte CC en CA consume energía en el proceso, perdiendo normalmente entre el 10 % y el 15 % (es decir, eficiencia del 85 % al 90 %).
- Vatios de funcionamiento del electrodoméstico: Es la potencia continua que consume el dispositivo. Ten cuidado de no usar los «vatios de arranque» (pico) para calcular la autonomía, ya que los picos solo duran unos segundos.
Lo que la mayoría de estimaciones de autonomía pasan por alto
Muchas calculadoras básicas simplemente dividen la capacidad total de la batería entre los vatios del electrodoméstico. Ese enfoque te dejará a oscuras porque ignora la física del mundo real:
- Consumo en reposo del inversor: Aunque tus electrodomésticos estén apagados, un inversor encendido consume una pequeña cantidad de energía (a menudo entre 10 W y 50 W) solo para permanecer activo. En 24 horas, este «consumo fantasma» puede agotar por completo una batería pequeña.
- Ley de Peukert (plomo-ácido): Si extraes energía muy rápidamente de una batería de plomo-ácido, su capacidad efectiva se reduce. Una batería de plomo-ácido de 100 Ah descargada en 20 horas aportará mucha más energía total que la misma batería descargada en 2 horas.
- Degradación por temperatura: Las baterías expuestas a temperaturas bajo cero (por debajo de 0 °C) pueden perder temporalmente entre el 20 % y el 50 % de su capacidad utilizable.
- Ciclos frente a cargas continuas: Un frigorífico de 1.000 W no funciona de forma continua. Se enciende y apaga, de modo que su consumo medio por hora puede ser solo de 150 W a 200 W.
Tabla de referencia de autonomía de batería
La tabla siguiente muestra autonomías estimadas para electrodomésticos habituales basadas en una batería LiFePO4 estándar de 12 V y 200 Ah (2.400 Wh nominales).
Supuestos: 90 % de DoD utilizable (2.160 Wh), 85 % de eficiencia del inversor. Energía utilizable total = 1.836 Wh.
| Carga del electrodoméstico | Vatios de funcionamiento | Autonomía estimada |
|---|---|---|
| Router Wi-Fi + lámpara LED | 30 W | 61,2 horas |
| CPAP (calefactor apagado) | 40 W | 45,9 horas |
| Carga de portátil | 65 W | 28,2 horas |
| Televisor LCD (55 pulgadas) | 120 W | 15,3 horas |
| Frigorífico de tamaño completo (media) | 150 W | 12,2 horas |
| Calefactor portátil (baja potencia) | 750 W | 2,4 horas |
| Horno microondas | 1.200 W | 1,5 horas |
Ejemplo resuelto ilustrativo
Recorramos un cálculo realista paso a paso.
El escenario: Tienes una batería AGM de plomo-ácido de 24 V y 100 Ah y quieres alimentar un equipo de sobremesa de 200 W durante un corte de luz. Tu inversor tiene una eficiencia del 88 %.
Paso 1: Calcular los vatios-hora nominales
24 voltios × 100 amperios-hora = 2.400 Wh
Paso 2: Aplicar la profundidad de descarga segura (DoD)
Como se trata de una batería AGM de plomo-ácido, descargarla por debajo del 50 % de forma habitual arruinará su vida útil.
2.400 Wh × 0,50 (DoD) = 1.200 Wh utilizables
Paso 3: Aplicar la eficiencia del inversor
El inversor pierde el 12 % de la potencia durante la conversión de CC a CA.
1.200 Wh utilizables × 0,88 (eficiencia) = 1.056 Wh efectivos
Paso 4: Calcular la autonomía final
Divide los vatios-hora efectivos entre los vatios de funcionamiento del electrodoméstico.
1.056 Wh efectivos ÷ 200 vatios = 5,28 horas
Resultado: Tu ordenador funcionará aproximadamente 5 horas y 15 minutos antes de que la batería alcance su límite seguro de descarga del 50 %.
Lista de comprobación práctica para dimensionar la batería
Antes de comprar una batería o depender de ella en una emergencia, sigue estos pasos:
- Lee la placa de identificación: Comprueba la potencia exacta en la parte trasera del electrodoméstico. Si solo indica amperios y voltios (p. ej., en aparatos de 230 V), multiplícalos (amperios × voltios = vatios).
- Verifica la química de la batería: Confirma si tienes plomo-ácido (50 % DoD) o litio (80–100 % DoD).
- Ten en cuenta el pico de arranque: Asegúrate de que la potencia pico de tu inversor pueda soportar el arranque de electrodomésticos con motores (como frigoríficos o bombas), aunque los vatios de funcionamiento sean bajos.
- Usa una calculadora: Para escenarios con varios electrodomésticos, utiliza la Calculadora WattSizing para modelar tu perfil de carga diario.
Preguntas frecuentes
¿Por qué mi batería se agota más rápido de lo que indican los cálculos?
Las causas más habituales son el consumo en reposo del inversor (que consume energía las 24 horas si permanece encendido), las bajas temperaturas que reducen la capacidad de la batería, o electrodomésticos que consumen más de lo indicado en la placa a medida que envejecen.
¿Puedo usar un calefactor de 1.500 W con una batería de 1.000 Wh?
Técnicamente sí, pero solo durante unos 30 a 40 minutos. Los electrodomésticos de alto consumo como los calefactores agotan las baterías pequeñas con increíble rapidez y pueden activar el corte de seguridad interno de la batería si la tasa de descarga es demasiado alta.
¿Debo usar vatios de arranque o de funcionamiento para este cálculo?
Usa siempre los vatios de funcionamiento para calcular la autonomía. Los vatios de arranque (pico) solo duran de 1 a 3 segundos cuando se enciende un motor. Sin embargo, tu inversor debe estar dimensionado para soportar ese breve pico de arranque.
¿Cómo calculo la autonomía de un electrodoméstico de 12 V CC?
Si conectas un dispositivo de 12 V directamente a una batería de 12 V (como una nevera portátil de 12 V), puedes omitir el paso de eficiencia del inversor. La fórmula se simplifica a: (Wh nominales × DoD) ÷ Vatios del electrodoméstico.
Fuentes
- Departamento de Energía de EE. UU. – Almacenamiento con baterías para hogares
- Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) – Vida útil y degradación de baterías
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