Paneles Solares

¿Cómo funcionan los paneles solares?

La energía solar llega a la tierra para traernos sus beneficios. Se puede decir que es la fuente madre de todas las energías renovables y limpias de nuestro planeta. La luz del sol promueve acciones en la superficie de la tierra como: Los vientos, la formación de nubes y la lluvia y los cambios climáticos que se producen en el globo. Seguro que has oído hablar de los paneles solares y de cómo están revolucionando el sector energético.

De hecho, la energía del sol se aprovecha cada vez más. Es una fuente segura, limpia e inagotable que puede convertirse en otros tipos de energía y utilizarse de forma óptima tanto para las actividades cotidianas como a nivel industrial.

Si has oído hablar del tema pero quieres saber más sobre estas opciones de generación de energía, hemos elaborado este post sobre cómo funcionan los paneles solares que te viene como anillo al dedo. No dejes de leer hasta que sepas de qué se trata: salvar nuestro planeta con la ayuda de energías alternativas.

¿Qué son los paneles solares?

Esta es una pregunta que nos viene rápidamente a la cabeza y es muy fácil de responder porque un panel solar no es más que un dispositivo que se encarga de captar la energía solar para utilizarla posteriormente; también se les llama placas solares.

La gente ha buscado formas de aprovechar mejor la energía solar y mejorar su calidad de vida. Por eso, hoy en día, el ser humano ha optimizado la tecnología para aprovechar la energía solar y convertirla en energía de consumo, como electricidad y agua caliente.

Los paneles fotovoltaicos son estructuras que se utilizan para aprovechar la luz solar y son uno de los diversos instrumentos que se utilizan para este fin. Se trata de un dispositivo que capta la energía de los rayos solares para aprovecharla al máximo. Cuando hablamos de paneles solares, nos referimos tanto a los paneles solares, que se utilizan para calentar el agua de la casa con la ayuda del sol, como a los paneles solares o centrales fotovoltaicas, que se utilizan para generar electricidad utilizando los principios básicos de la energía solar fotovoltaica.

Es importante decir que esta radiación radio-magnética que nos envía el sol en forma de energía percibida como luz y calor se utiliza desde hace mucho tiempo y no hay nada nuevo, pero lo que es muy reciente es la importancia de utilizar esta energía por el «rumbo» que tomaría nuestro planeta. Hasta el punto de que hay un barrio en Vauban (Alemania) en el que todas las casas se alimentan de energía suministrada por el sol.

Tipos de paneles solares

Es importante distinguir que hay dos tipos de paneles solares:

Paneles fotovoltaicos: contienen células encargadas de convertir la energía del sol en electricidad.

Paneles solares térmicos: que suelen funcionar recogiendo energía para producir calor; son muy utilizados en los calentadores de agua (calentadores solares de agua), donde cada panel contiene placas solares que actúan como receptores y se conectan a tuberías por las que circula el líquido a calentar.

Paneles colectores de luz

Los paneles colectores de luz funcionan de forma sencilla: Los rayos del sol calientan los paneles, que contienen una sustancia líquida que absorbe el calor, calentando el agua que circula por la casa. Los colectores son de vidrio en la parte expuesta al sol y una caja estanca que contiene una placa metálica y tubos por los que circula el fluido calo portador. Cuando el fluido se calienta, el calor se transfiere a un tanque de almacenamiento.  Su uso principal es como calentador de agua doméstico.

Sistemas o paneles solares fotovoltaicos

Es el sistema de paneles que utiliza como base la energía fotovoltaica o energía mediada por electrones de los materiales semiconductores, que acaba generando una corriente eléctrica. Se utilizan para generar energía eléctrica.

Cómo funcionan los paneles solares?

En este apartado nos referimos a los paneles solares fotovoltaicos, ya que los colectores solares son más sencillos y su funcionamiento ya se ha explicado. El funcionamiento de los paneles solares se basa en el efecto fotovoltaico, que se produce cuando los rayos del sol inciden en los paneles fabricados con materiales semiconductores debidamente procesados, generando así electricidad.

En otras palabras, los paneles fotovoltaicos funcionan absorbiendo la luz solar. Por lo tanto, es importante conocer la cantidad de luz que captan, ya que ésta es proporcional a la energía que pueden suministrar.

Cuando la luz incide en la superficie del panel fotovoltaico, una parte de la radiación se refleja y la otra se transmite a través de los conductores que tiene cada célula solar del panel.

Las células fotovoltaicas o solares (el módulo más pequeño de material semiconductor que puede generar electricidad) se disponen de diferentes maneras para conseguir el voltaje y la potencia deseados para convertir la energía del sol en energía consumible.

¿Qué es una célula solar o una batería de células solares?

La célula solar es el elemento básico de un sistema fotovoltaico. Los valores de eficiencia de la célula solar en la conversión de la radiación solar determinan la potencia de salida del panel.

La célula solar es un dispositivo electrónico formado por una unión P-n (semiconductor) que convierte la energía de la radiación solar directamente en energía eléctrica.

¿Cuál es la función de una célula solar?

 

  1. A) Creación de pares electrón-hueco en el semiconductor, que se crean por la absorción de la radiación solar.
  2. B) Separación de los pares electrón-hueco por el campo de la unión p-n, que produce una corriente I.
  3. C) Generación de una tensión entre los terminales de la célula solar.
  4. D) Utilización de la energía por una carga.

Uso de células solares

El uso más común e importante de los paneles solares es proporcionar energía al hogar en varios casos: para hacer funcionar los electrodomésticos, iluminar las habitaciones, calentar el agua, etc. Se colocan en los tejados de las casas, donde no ocupan espacio y absorben la mayor cantidad de luz posible durante el día.

Los paneles fotovoltaicos también se han utilizado para los satélites, lo que se denomina energía solar espacial. Los satélites están equipados con paneles solares que absorben la luz del sol y generan electricidad que puede utilizarse para alimentar el propio satélite o transmitir esta energía a la Tierra mediante microondas o láseres en lugares donde la energía es escasa.

Ventajas y desventajas de los paneles solares

El uso de paneles solares ha sido una gran ayuda a la hora de generar energía. Las ventajas son numerosas y suelen superar con creces los inconvenientes. Sin embargo, el camino hacia el uso de fuentes de energía nuevas y limpias ha sido pedregoso y ha habido dificultades de aplicación. Analicemos las ventajas e inconvenientes de los colectores solares.

Ventajas de los paneles solares

La principal ventaja de utilizar paneles solares es que es una forma de generar energía limpia a partir de una fuente natural esencialmente ilimitada. Esto no requiere el uso de combustibles fósiles ni de energía nuclear. El petróleo se está agotando y ya no podemos depender de él. La energía solar es una energía que no produce residuos contaminantes, a diferencia de la energía procedente de otras fuentes limitadas que producen gases nocivos para la atmósfera.

Con estos paneles solares puedes ahorrar energía y dinero. Su instalación no es nada complicada y pueden durar mucho tiempo. El mantenimiento no es costoso ni requiere mucho tiempo.

Si instalas un panel solar, la ganancia será casi eterna y tendrás energía eléctrica hasta que se apague el sol, es decir, nunca se apagará.

Puedes liberarte del monopolio de los proveedores de electricidad, puedes ser tu propio proveedor de energía gracias a estos innovadores dispositivos.

Desventajas de los paneles solares

Suena contradictorio, pero aunque los paneles solares produzcan energía limpia, para fabricarlos hay que utilizar energía perjudicial para el medio ambiente. El silicio y el arseniuro de galio tienen que ser extraídos de las profundidades de la tierra y luego pasar por varios procesos para formar parte del panel solar, lo que requiere un proceso perjudicial para el medio ambiente.

Aunque nos proporcionan energía gratuita, los paneles solares son mucho más caros que una instalación eléctrica convencional en el momento de la instalación. Y el precio varía en función de la necesidad de la casa en particular, cuanto mayor sea la necesidad, mayor será el coste. Es bueno mencionar que el coste se recupera con el tiempo, pero no todo el mundo puede permitirse esta tecnología.

Otro punto negativo sería el clima del lugar, los paneles solares necesitan mucha luz solar y esto funciona bien en lugares secos y cálidos. Sin embargo, son poco útiles en lugares fríos y húmedos, ya que no podrán generar mucha energía en comparación con las necesidades de la casa.

El factor espacio también es crucial. Para utilizar eficazmente los paneles fotovoltaicos, deben ser muy grandes; en una casa pequeña, los paneles pueden cubrir más espacio que la propia casa.

Beneficios de los paneles solares

Las ventajas de utilizar paneles fotovoltaicos pueden resumirse en los siguientes puntos:

Ahorro: Ahorra dinero porque cuando inviertes en tu propio sistema de electricidad, ahorras mucho dinero en la factura de la luz y dura toda la vida.

Salvar la Tierra: Este es uno de los beneficios más buscados al utilizar sistemas fotovoltaicos. El uso de energías limpias y renovables reduce la cantidad de dióxido de carbono en el medio ambiente y, por tanto, el calentamiento global. La tierra es un patrimonio de la humanidad y es nuestro deber cuidarla y preservarla.

Rebaja de impuestos: En México y otros países, el gobierno otorga beneficios a quienes utilizan energía solar para sus hogares o por otras razones. Uno de estos beneficios es el reembolso de los impuestos a quienes utilizan esta tecnología.

Independencia: su casa no será víctima de los cortes de electricidad ni de los mayores costes de los proveedores de electricidad.

¿Cómo se instala un panel solar?

Es importante saber que la instalación de los paneles solares es mejor que la realice una persona con experiencia en este campo, ya que implica electricidad y puedes hacerte daño. Sin embargo, la mayoría de estos dispositivos vienen con un manual de instrucciones que podría seguir fácilmente cualquier persona con conocimientos básicos de electricidad. Y si vamos un poco más allá, tenemos que hacer algunas consideraciones, como: Los paneles se instalan sobre una estructura que debe fijarse al suelo o a otra superficie que lo soporte, por ejemplo, también al techo. Sin embargo, también hay que saber que para proporcionarle una posición correcta, tenemos que tener en cuenta lo siguiente en términos de posicionamiento:

Ubicación: Lo más cerca posible de la batería, que a su vez debe estar muy cerca del consumidor.

Orientación: Hacia el norte.

Inclinación: La inclinación con respecto a la horizontal depende en gran medida de la ubicación.

Otro aspecto a tener en cuenta a la hora de instalar paneles fotovoltaicos, y sobre el que seguramente nos surgirán dudas una vez iniciemos el proceso, es la conexión y el tipo de cable a utilizar. Para ello, queremos señalar que cada módulo del panel debe contar con el marcado de sus polos, ya sea negativo (-) o positivo (+); y aunque suelen incluir el cable indicado, queremos señalar que el tipo y grosor del cable variará en función de la distancia existente entre el panel solar y la batería, por lo que:

Distancia hasta 8 metros: debe utilizar un cable con una sección de 4 mm2.

Distancia de 8 a 12 metros: debe utilizar un cable de 6 mm2.

Distancia de 12 a 20 metros: Debe utilizarse un cable de 10 mm2.

Esto es para exteriores, porque en interiores se puede utilizar un cable de 4 mm2 para la corriente de 12 V.

Y ahora ya sabemos que podemos utilizar estos aparatos en casa, que podemos utilizarlos de forma excelente y que además podemos beneficiarnos de ellos porque podemos ahorrar costes de electricidad pero al mismo tiempo hacer algo bueno por nuestro planeta.