El uso de la energía solar en la vida cotidiana ha pasado de ser un proyecto futurista, a una realidad al alcance de la mano, y en un objetivo firme para un planeta sostenible. Aunque las instalaciones utilizadas para ello utilizan una tecnología moderna e innovadora, la realidad es que su funcionamiento es menos complicado de lo que puede parecer. A continuación te explicamos de forma sencilla cómo funcionan los paneles solares fotovoltaicos.
¿Qué son los paneles solares fotovoltaicos?
Las placas solares o paneles fotovoltaicos son unos dispositivos que se instalan para transformar la energía solar, formada por fotones, en energía eléctrica para su uso doméstico o industrial. La mayoría de los paneles que se venden en el mercado están fabricados con un material llamado silicio, que puede ser monocristalino o policristalino, uno de los principales elementos químicos que favorecen el efecto fotovoltaico. En EFC SOLAR usamos siempre paneles solares monocristalinos en nuestras instalaciones. La razón es sencilla, ofrecen un mayor rendimiento en el mismo espacio.
¿Cómo funcionan los paneles solares fotovoltaicos?
Cada placa está compuesta de celdas con pequeñas células solares, que a su vez se componen de una capa de silicio y fósforo y otra de boro. Una de estas capas es negativa y la otra positiva, de forma que cada celda solar tienen dos cargas opuestas, que generan un campo eléctrico. Es decir, cada celda o célula del panel solar, está fabricada con un material semiconductor que presenta un exceso de electrones de carga negativa, y otro con carga positiva con pocos electrones que al recibir la luz del sol absorberá los fotones de la radiación. En este momento se inicia una corriente eléctrica que provoca que los electrones que sobran comiencen a orbitar por el campo eléctrico que se ha generado. De esta forma la energía del sol se convierte en corriente continúa.
Tipos de paneles solares
En la actualidad existen tres tipos de placas solares.
- Placas solares fotovoltaicas. Son aquellas capaces de transformar la energía del sol en electricidad para suministrar a una edificación.
- Placas solares térmicas. Este tipo de paneles, también conocidos como colectores solares, permiten transformar la energía solar en energía térmica, es decir, en calor. Se pueden utilizar para proveer de calefacción y agua caliente a una vivienda.
- Paneles solares híbridos. Combinan las dos tecnologías anteriores en un solo panel para poder producir calor y electricidad de forma simultánea. Son los menos comunes por el momento, pero es previsible que la tecnología siga desarrollándose en esta dirección.
Cómo calcular la potencia de las placas solares
Una de las preguntas más habituales entre las personas interesadas en los sistemas solares para el autoconsumo es, ¿Cómo funcionan los paneles solares fotovoltaicos y qué cantidad de placas voy a necesitar? El proyecto de cada instalación se realiza cuidadosamente en función de diferentes cálculos y estimaciones que incluyen muchos factores, desde la ubicación, la orientación, el clima o los hábitos de consumo. Sin embargo, se puede hacer un cálculo rápido aproximado para calcular que potencia se necesita en una vivienda.
En primer lugar hay que tener en cuenta los wh/día (vatios hora diarios), que se necesitan normalmente sumando el consumo de los electrodomésticos o maquinaria, así como la iluminación. Una familia consume de media unos 1500 wh/día aproximadamente. En función de eso se escogerán los paneles adecuados al nivel de consumo y a la capacidad de producción según la zona geográfica. La fórmula más utilizada es la siguiente: Nº de paneles= Consumo diario / (Potencia panel x HSP). La Hora Solar Pico (HSP) es la energía que se recibe en horas por m2 y depende principalmente de la localización.
Características y componentes
Las instalaciones de placas solares no son especialmente complejas, pero cuenta con varios componentes imprescindibles para su funcionamiento.
- Módulo solar o paneles solares propiamente dichos. Son los encargados de convertir la radiación solar en energía eléctrica o térmica, dependiendo del tipo de placas.
- Regulador de carga. Se encarga de administrar la energía de forma eficiente hacia las baterías y protege la instalación de sobre cargas y sobre-descargas. Se comercializa en diferentes capacidades de amperios.
- Batería o acumulador. Este componente es opcional, ya que la energía producida se puede consumir al instante o bien almacenarla en baterías para poder utilizarla en otro momento. Para completar la información lee nuestro artículo sobre placas solares con baterías o sin baterías.
- Inversor. Es el dispositivo que se encarga de transformar la corriente continua producida por las células fotovoltaicas en corriente alterna para su uso cotidiano a través de tomas de corriente convencionales. Los inversores son una parte fundamental del sistema fotovoltaico.
- Soportes. Aunque es un componente pasivo, el soporte es de gran importancia, ya que no solo se encarga de mantener los paneles sujetos en su lugar, sino que contribuye a regular la inclinación y la orientación óptimas para que el módulo pueda trabajar de forma eficiente.
Inversor solar y su función
El inversor solar, como decíamos, es un elemento tan importante como los propios paneles solares, ya que sin él, no sería posible utilizar la energía que las placas generan. Por lo tanto, constituye un elemento clave sobre cómo funcionan los paneles solares fotovoltaicos. Además de transformar la corriente continúa en corriente alterna, cumple con otras funciones.
- Proporciona información, y sirven para monitorizar y hacer un seguimiento de la producción y el rendimiento de la instalación. Esto es de gran ayuda para identificar fallos o disminución del rendimiento en alguno de los paneles.
- Optimiza la producción de energía y maximiza el rendimiento de la instalación.
- Cuentan con equipos de protección capaces de detener el sistema en el caso de producirse alguna anomalía o cortocircuito.
EFC Solar, Instalación y mantenimiento de paneles solares fotovoltaicas
En EFC Solar somos expertos en energía solar y nos encargamos de cada proyecto en todas sus fases, desde el análisis inicial personalizado, hasta la puesta en marcha tras la instalación. Realizamos también el mantenimiento anual recomendado para prolongar al máximo la vida útil de tus placas solares. Además, llevamos a cabo las tareas administrativas relativas a este tipo de instalaciones, y podemos asesorarte acerca de las subvenciones disponibles en tu municipio. Si te estás planteando pasarte al autoconsumo, contáctanos y resolveremos todas tus dudas.
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