Cómo funcionan los paneles solares

Vivimos la era de la energía renovable, por esto te contamos lo que debes saber para incorporarla a tu vida, ahorrar dinero y cuidar del medioambiente.

Conocer cómo funcionan los paneles solares es el primer paso para entrar de lleno en el universo de la energía solar y así explorar maneras para ahorrar dinero, mientras cuidamos del medio ambiente.

Es por esto que la energía solar es la joya de nuestra era: producida por la luz (energía fotovoltaica) o por el calor del sol (termosolar), permite generar electricidad o calor y es una de las tecnologías que está más próxima a desplazar al petróleo de su trono.

Es que con el constante incremento en la demanda de fuentes de energía tradicionales, así como el aumento en los costos, la energía solar es cada vez más una necesidad. Por eso, el aprovechamiento de la fuente inagotable de energía que nos provee el sol a través del uso de paneles solares o termotanques solares se convierte en una excelente alternativa tanto doméstica como industrial.

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¿Energía solar?

Sí. Renovable, no contaminante, disponible en todo el planeta, con notorios aportes al desarrollo sostenible y a la generación de empleo en las zonas en que se implanta. La energía solar implica numerosos beneficios.

¿Qué es un panel solar?

Se trata del instrumento que nos permite transformar la energía del Sol en energía útil para nuestra vida diaria. Las celdas solares o fotovoltaicas son pequeñas células hechas de materiales semiconductores, como el silicio cristalino o el arseniuro de galio, que pueden comportarse como conductores de electricidad o como aislantes, según el estado en que se encuentren. Generalmente, los paneles solares que se encuentran en el mercado están hechos con silicio.

Pero una celda solar no es capaz de generar grandes cantidades de energía por sí sola, así que se combinan varias de ellas y se forma un panel solar. Pueden ser 36 celdas o más, dependiendo del tamaño y la potencia que se necesite del panel solar fotovoltaico. Por lo tanto, un panel solar en realidad es una placa grande en la que hay muchas celdas solares juntas. Si una celda convierte la energía del Sol en electricidad, un panel permite generar la energía suficiente para usar en una casa.

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Paneles monocristalinos en Mercado Libre

Cómo funcionan los paneles solares

Para poder atrapar la energía proveniente del Sol y convertirla en energía eléctrica, tiene que haber un proceso en el que intervienen varias partes. En primer lugar, los cristales de material semiconductor reciben un tratamiento que busca darle a cada uno una carga positiva y una carga negativa. De esta manera, se logra que las celdas tengan las dos cargas y puedan generar electricidad. Luego, se colocan en el panel intercalándolas y vinculándolas entre sí, mediante un hilo conductor.

Cuando esas celdas cristalinas quedan expuestas de modo directo a la luz, la energía del Sol hace que se muevan los electrones de la parte de la celda cargada negativamente hacia la parte cargada positivamente. De este modo, generamos una corriente eléctrica de un punto a otro. Todas juntas hacen que se produzca un campo eléctrico en el panel solar.

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¿Cómo usar energía solar en casa?

Una vez que la energía solar es captada y transformada por las celdas en energía eléctrica, esa corriente debe ser trasladada y adaptada a las demandas del hogar.  Más allá de los paneles solares, hay una serie de componentes básicos que completan un sistema fotovoltaico:

1. Inversor

Es el corazón del sistema, donde se gestiona la energía eléctrica en función de la demanda y la producción. Este dispositivo transforma la corriente continua del acumulador en corriente alterna a 230V 50Hz. Entrega la energía necesaria en cada momento. Solicita ayuda a fuentes externas, por demanda excesiva o por protección del acumulador, gestionando la carga de la batería y funcionando en este último caso como cargador.

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2. Baterías

La energía eléctrica de los paneles, una vez regulada, va a las baterías, que son las que almacenan la electricidad para poder usarla en otro momento. La comercialización está basada en la capacidad de almacenar energía y es medida en Amperios hora (Ah).

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Puedes ver el catálogo de baterías en Mercado Libre

3. Regulador de voltaje:

Este elemento tiene la función de proteger a la batería en caso de sobrecarga o descargas profundas, que puedan afectar al sistema de almacenamiento minimizando su vida útil. El regulador monitorea constantemente la tensión del banco de baterías. Cuando ésta se encuentra cargada, se interrumpe el proceso de carga abriendo el circuito entre los paneles y las baterías, y cuando el sistema comienza a ser utilizado y las baterías se descarguen, el regulador nuevamente conecta el sistema.

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Tipos de paneles solares

Paneles monocristalinos

Los paneles solares monocristalinos son los que tienen tecnología más vieja, pero es la más desarrollada a la fecha. Están hechos de un solo cristal de silicio puro, como su nombre lo indica. Este tipo de paneles solares tienen las mayores tasas de eficiencia, ya que se fabrican con silicio de alta pureza. La eficiencia en estos paneles está por encima del 15% y en algunas casos supera el 21%. Además, suelen funcionar mejor que los paneles policristalinos de similares características en condiciones de poca luz.

Tienen una larga vida útil: la mayoría de los fabricantes ofrecen una garantía de 25 años, pero esto mismo hace que sean un poco más caros que el resto.

Paneles policristalinos

El proceso de fabricación de los paneles fotovoltaicos policristalinos es más simple, impactando directamente en el costo. Con un proceso sencillo, los fabricantes simplemente ponen una semilla de cristal en un molde de silicio fundido y permiten que se enfríe; ésta es la razón por la que el cristal que rodea la semilla no es uniforme.

Si tomamos en cuenta el aspecto económico, para uso doméstico resulta más ventajoso usar paneles policristalinos o incluso de capa fina, aunque su eficiencia es menor comparada con los monocristalinos (ronda del 13% al 16%). Por esa razón, habría que disponer de mayor espacio, para poder alojar paneles más grandes y así alcanzar el mismo rendimiento.

Paneles solares fotovoltaicos de capa fina

Lo que hacen este tipo de paneles es depositar varias capas de material fotovoltaico en una base. Dependiendo de cuál sea el material empleado, podemos encontrar paneles de capa fina de silicio amorfo (a-Si), de telururo de cadmio (CdTe), de cobre, indio, galio y selenio (GIS/CIGS) o células fotovoltaicas orgánicas (OPC).

Además son ligeros y, generalmente, inmunes a los problemas de sombreado u obstrucciones y condiciones de poca luz que suelen obstaculizar el rendimiento. Pueden ser flexibles, lo que permite buena adaptabilidad a múltiples superficies.

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Sobre la instalación de paneles en casa

  • Consumo actual: ¿Sabes cuántos Kw/h consumes por día? ¿Hiciste todo lo posible para mejorar tu consumo? ¿Usas el aire a 24ºC? ¿Desenchufas tus cargadores de teléfono cuando no los usas? ¿La iluminación de tu casa es de tecnología LED? ¡La energía más barata/económica es la que no se consume! Cuanto más le hayas prestado atención a esto, mejor preparado estarás para dar el paso hacia una instalación solar en tu hogar. Puedes revisar tu factura de electricidad, o bien, consultar a la compañía. Esto te ayudará a hacer tu elección haciendo los cálculos de tu consumo.
  • Orientación: Los paneles funcionan maximizando la generación de energía cuando reciben la mayor cantidad de radiación solar a lo largo del día, en caso del Hemisferio Norte significa una orientación hacia el sur. Sin embargo, otras direcciones también son viables, simplemente tendrán menos rendimiento.
  • Sombra: También deberías verificar si tu techo recibe sombra de árboles, edificios u otros objetos. Las horas más importantes donde debería recibir luz son de las 10 am a 3 pm.
  • Estado del techo: Para aprovechar la alta durabilidad de los paneles, asegúrate de que tu techo se encuentre en óptimas condiciones o, en su caso, realiza los arreglos necesarios previamente a la instalación de los paneles ya que puede resultar costoso desinstalarlos y re-instalar el equipo.
  • ¡Asesórate con un profesional! El ángulo de tu techo también es importante. Un asesor solar puede realizar mediciones e informarte acerca del rendimiento de los paneles en tu hogar.
  • Limpieza: Los paneles solares requieren muy poco mantenimiento. Si polvo u hojas se acumulan sobre los paneles pueden ser fácilmente lavados con manguera. Más allá de eso no requieren otro mantenimiento. Paneles sin limpieza pueden perder más del 5% de su potencial.
  • Mantenimiento: Los paneles suelen tener garantía de 25 años y el inversor 5 a 10 años. El inversor suele necesitar ser reemplazado luego de 10 a 15 años, así como también las baterías. Siempre será recomendable consultar un asesor solar para examinar el estado de tu sistema cada 4 o 7 años.
  • Valorización de la propiedad: Como cualquier mejora sobre una casa, un sistema solar aumenta el valor de tu hogar, es decir, funciona como un activo que agrega valor a tu hogar en caso eventual de venta.

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