Los paneles fotovoltaicos se han convertido en un elemento cada vez más extendido sobre distintos terrenos, tejados y cubiertas de todo tipo de edificaciones, con la finalidad de captar los rayos procedentes del sol y transformarlos, mediante su mecanismo interno, en energía eléctrica de una forma más limpia, eficiente y sostenible que mediante las tecnologías de generación eléctrica convencionales, más nocivas para el medio ambiente, por lo que conocer cómo funcionan las placas solares es clave para entender su relevancia.
Unos costes cada vez más asequibles y una mayor concienciación por parte de la sociedad acerca de la necesidad de cuidar el entorno natural han sido claves para el auge de estas soluciones.
Para entender por qué es necesario apostar por estos sistemas de autoconsumo solar es necesario conocer cómo funcionan las placas solares que propician una forma de consumir energía que nuestro planeta, a la larga, agradecerá.
Funcionamiento de las placas solares
Antes de entrar a analizar cómo funcionan las placas solares, conviene recordar que existen diferentes tipos de paneles, diferenciados en función del tipo de energía que son capaces de generar. En este sentido, es importante distinguir entre una placa fotovoltaica, destinada a la generación de electricidad, de una placa solar térmica o termosolar, destinada a la generación de agua caliente.
Cómo funcionan las placas solares fotovoltaicas
Los paneles fotovoltaicos son aquellos dispositivos encargados de recibir la irradiación solar para convertirla en energía eléctrica.
De forma simplificada, los paneles fotovoltaicos disponen de un conjunto de células en su parte superior, fabricadas principalmente con silicio y fósforo o boro, con el objeto de crear cargas negativas y positivas que permitan generar energía eléctrica gracias a la interacción de los fotones con el material.
Los fotones presentes en la luz solar permiten liberar electrones al contacto con las células fotovoltaicas, creando así una corriente eléctrica. Es importante señalar que la corriente que generan las células fotovoltaicas es continua, por lo que es imprescindible contar con un inversor que convierta esta electricidad en corriente alterna apta para su consumo. Una vez que la electricidad es transformada en corriente alterna, ésta es inyectada al cuadro general de la vivienda (o edificio) y distribuida hacia los diferentes consumidores, siendo la energía sobrante vertida a la red exterior y distribuida hacia otras viviendas o edificios.
La potencia eléctrica generada por los paneles solares depende, en gran medida, de los niveles de radiación que reciba la placa, por lo que su generación varía en función de la hora del día y la época del año, su orientación e inclinación, las sombras que reciba, etc.
Funcionamiento de las placas solares térmicas
Aunque la función de las placas solares térmicas sea diferente a la de las fotovoltaicas, teniendo como objetivo calentar agua en lugar de generar electricidad, el concepto es similar: se valen de los rayos de sol para producir energía aprovechable.
Una vez calentada el agua de las placas solares térmicas, ésta es conducida a un(os) depósito(s) que se encarga(n) de almacenar el agua caliente, desde donde se distribuye para los distintos usos para los que se pueda necesitar, principalmente agua caliente sanitaria (ACS) y calefacción.
El agua que transcurre por dentro de los paneles solares está contenida en un circuito cerrado debido a dos factores principales: requiere estar mezclada con un anticongelante (generalmente glicol) y es necesario evitar depósitos de cal por la entrada de agua corriente. Por estos motivos, es necesario que los depósitos dispongan de un serpentín (intercambiador de calor) en su interior, de modo que puedan calentar los depósitos sin mezclar el agua de los paneles termosolares y el agua de calefacción o ACS.
Cómo funcionan las placas solares híbridas
Los paneles solares híbridos son aquellos que combinan ambas funcionalidades en un mismo equipo, lo cual permite reducir el espacio requerido. Asimismo, el agua permite refrigerar el panel fotovoltaico y así mejorar su rendimiento, ya que éste decae con la temperatura, al igual que ocurre con cualquier circuito eléctrico. No obstante, dado que no existe un gran uso de este tipo de paneles, los fabricantes no disponen de los medios para incorporar la última tecnología ni a precios competitivos.
Cuánto tiempo puede funcionar una placa solar
Una de las dudas más comunes acerca del funcionamiento de placas solares es el tiempo que puede desempeñar su labor a largo plazo.
Las grandes promotoras de plantas de generación eléctrica (Iberdrola, Endesa, etc.) asumen generalmente una vida útil de 30 años para sus modelos financieros, lo cual no quiere decir que no pueda excederse. Por otro lado, la mayoría de fabricantes de cierta calidad ofrece una garantía de producto de 12 años como mínimo – cada vez más fabricantes ofrecen 25 años – y una garantía de producción o rendimiento al cabo de 25 años.
No obstante, es una cuestión para la que aún no se conoce una respuesta exacta, puesto que las instalaciones más antiguas constan de una antigüedad de 20 años (en España) y siguen activas.
Dependiendo de la calidad y del tipo del panel fotovoltaico, la estimación de pérdida de potencia (o de eficiencia o de rendimiento) por año está entre un 0,3 y un 0,6% para la mayoría de los paneles actuales.
Teniendo en cuenta esto, se puede entender que la rentabilidad de las placas solares es sostenible a largo plazo.
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