Cuando pensamos en energía solar es fácil llegar a una conclusión aparentemente lógica: cuanto más calor hace, más electricidad producen las placas solares. Sin embargo, no es exactamente así. Las placas solares necesitan radiación solar, no altas temperaturas, y un exceso de calor puede reducir temporalmente su rendimiento.
Esta diferencia es especialmente importante durante los meses de verano en Cataluña, cuando podemos disfrutar de muchas horas de sol pero también registrar temperaturas ambientales elevadas. Entender cómo afecta la temperatura a los paneles nos ayudará a interpretar correctamente la producción de nuestra instalación y a valorar la importancia de un buen diseño fotovoltaico.
¿El calor reduce el rendimiento de las placas solares?
Sí. Cuando aumenta la temperatura de las células fotovoltaicas, la potencia instantánea que puede entregar un panel suele disminuir. Esto no significa que una instalación deje de funcionar en verano ni que las altas temperaturas dañen necesariamente los módulos. Simplemente, la eficiencia eléctrica varía con la temperatura.
Por este motivo, un día muy soleado pero relativamente fresco puede ofrecer unas condiciones excelentes para la producción fotovoltaica.
También debemos diferenciar entre temperatura ambiente y temperatura de las células solares. Si en el exterior tenemos 30 o 35 °C, la superficie del módulo expuesta directamente al sol puede alcanzar una temperatura considerablemente superior dependiendo de la irradiancia, el viento, el montaje y la ventilación.
¿Por qué las placas solares producen menos cuando se calientan?
Los módulos fotovoltaicos convierten parte de la radiación solar que reciben en electricidad. Como ocurre con otros dispositivos electrónicos y semiconductores, sus características eléctricas cambian con la temperatura.
Cuando las células se calientan, normalmente se produce una reducción de la tensión y, como consecuencia, disminuye la potencia máxima que puede entregar el módulo respecto a la que ofrecería a una temperatura de célula inferior con una irradiancia equivalente.
Por tanto, debemos separar dos variables:
- Radiación solar: favorece la generación fotovoltaica.
- Temperatura elevada de la célula: puede reducir la eficiencia instantánea del módulo.
Esta es la razón por la que sol y calor no son sinónimos desde el punto de vista fotovoltaico.
¿Qué es el coeficiente de temperatura de un panel solar?
Para conocer cómo responde un determinado módulo al aumento de temperatura debemos consultar su ficha técnica. Uno de los datos importantes es el coeficiente de temperatura de la potencia máxima, que normalmente se expresa en porcentaje por grado Celsius (%/°C).
Este valor nos indica cómo cambia aproximadamente la potencia del módulo cuando cambia la temperatura de la célula respecto a las condiciones de referencia utilizadas para caracterizarlo.
Veamos un ejemplo únicamente orientativo. Supongamos un panel con un coeficiente de potencia de -0,30 %/°C. Si sus células se encuentran 20 °C por encima de la temperatura de referencia, la reducción teórica asociada a la temperatura sería aproximadamente:
20 × 0,30 % = 6 %
Esto no significa que el panel vaya a producir siempre un 6 % menos durante el verano. La producción real depende simultáneamente de la radiación disponible, temperatura, orientación, inclinación, sombras, viento, suciedad, inversor y muchas otras variables.
Temperatura ambiente y temperatura del panel no son lo mismo
Este es uno de los conceptos que más confusión genera. La temperatura indicada por una aplicación meteorológica corresponde a la del aire, pero las células fotovoltaicas pueden trabajar a una temperatura diferente.
| Factor | Efecto sobre la temperatura del módulo |
|---|---|
| Radiación solar intensa | Tiende a aumentar la temperatura |
| Temperatura ambiente elevada | Favorece temperaturas de operación superiores |
| Buena ventilación posterior | Facilita la disipación del calor |
| Viento | Puede ayudar a refrigerar los módulos |
| Tipo de montaje | Puede favorecer o limitar la ventilación |
Por eso dos instalaciones situadas relativamente cerca pueden presentar temperaturas de funcionamiento diferentes.
¿Las placas solares producen más en verano?
En muchas instalaciones de Cataluña, los meses con más horas de sol ofrecen una producción energética mensual elevada. Sin embargo, eso no significa que las placas sean más eficientes porque haga más calor.
La producción mensual depende de la cantidad de radiación solar disponible durante todo el periodo. En verano disponemos generalmente de días más largos y muchas horas aprovechables de radiación, lo que puede compensar ampliamente las pérdidas instantáneas relacionadas con las temperaturas elevadas.
Por eso debemos diferenciar entre potencia instantánea, eficiencia y energía total producida a lo largo del día o del mes.
¿Una placa solar puede sobrecalentarse?
Los módulos fotovoltaicos están diseñados para trabajar al aire libre y soportar condiciones ambientales exigentes dentro de los límites establecidos por sus fabricantes.
Que un panel alcance una temperatura elevada durante un día de verano no significa automáticamente que exista una avería. Lo importante es que la instalación esté correctamente dimensionada, montada y ventilada y que sus componentes trabajen dentro de las condiciones previstas.
Si detectamos una pérdida de producción anormal, avisos recurrentes del inversor, daños visibles o diferencias importantes entre módulos, conviene realizar una revisión técnica en lugar de atribuir automáticamente el problema al calor.
¿Cómo podemos reducir el efecto de las altas temperaturas?
No podemos controlar la temperatura exterior, pero sí podemos tomar decisiones durante el diseño de la instalación que contribuyan a conseguir un funcionamiento adecuado.
1. Elegir módulos de calidad
No debemos comparar los paneles únicamente por sus vatios pico. La eficiencia, las garantías, la degradación y los coeficientes de temperatura también aportan información relevante.
2. Diseñar correctamente la estructura
El sistema de montaje debe ser adecuado para el tipo de cubierta y permitir las condiciones de funcionamiento previstas por el fabricante.
3. Favorecer una ventilación adecuada
Cuando el diseño de la cubierta y el sistema de montaje lo permiten, la circulación de aire alrededor de los módulos puede favorecer la disipación térmica.
4. Dimensionar correctamente toda la instalación
Paneles, inversor, strings, protecciones y cableado forman un conjunto. Un buen rendimiento no depende exclusivamente de las características de los módulos.
¿Debemos preocuparnos por el calor en Cataluña?
Las altas temperaturas deben tenerse en cuenta al diseñar una instalación fotovoltaica, pero no son un motivo para descartar el autoconsumo.
Precisamente por ello, cuando calculamos la producción anual esperada no deberíamos multiplicar simplemente la potencia nominal de los paneles por las horas de sol. Los estudios de producción tienen que considerar las condiciones reales de funcionamiento y las pérdidas del sistema.
En EFC Solar estudiamos cada instalación teniendo en cuenta las características de la vivienda o empresa, la cubierta, orientación, sombras, consumos y los componentes que formarán el sistema fotovoltaico.
Preguntas frecuentes sobre calor y placas solares
¿Las placas solares funcionan mejor con calor?
No necesariamente. Necesitan radiación solar para producir electricidad, pero una temperatura elevada de las células puede reducir su potencia instantánea.
¿A qué temperatura pierden rendimiento las placas solares?
La respuesta depende del módulo. Debemos consultar su coeficiente de temperatura y sus condiciones de ensayo para conocer cómo varía su potencia con la temperatura.
¿Los paneles solares pueden producir más en un día frío?
Con niveles de radiación comparables, una temperatura de célula inferior puede favorecer el rendimiento eléctrico. La producción total del día dependerá también de las horas de radiación disponibles y del resto de condiciones.
¿El calor puede estropear las placas solares?
Los módulos están diseñados para trabajar a la intemperie dentro de sus límites especificados. Una temperatura elevada de funcionamiento no implica por sí misma que el panel esté averiado.
¿La ventilación mejora el rendimiento de las placas solares?
Una ventilación adecuada puede ayudar a disipar calor y limitar la temperatura de funcionamiento de los módulos. Su efecto concreto dependerá del diseño y las condiciones ambientales.
El calor importa, pero no es el único factor
Las placas solares pueden generar una gran cantidad de energía durante el verano gracias a la elevada disponibilidad de radiación, aunque las altas temperaturas reduzcan parte de su rendimiento instantáneo.
La clave está en diseñar la instalación pensando en su comportamiento durante todo el año, no únicamente en la potencia nominal de los paneles. Elegir correctamente los componentes, estudiar la cubierta y realizar una estimación realista de producción nos permitirá aprovechar mejor la energía solar disponible en nuestra vivienda o empresa.
