Los paneles solares o paneles fotovoltaicos son equipos sensibles a la luminosidad y que se utilizan para generar electricidad a partir de la luz solar. El descubrimiento fue realizado en 1887 por H. R. Hertz, y el estudio del efecto fotoeléctrico le valió a Albert Einstein el Premio Nobel de Física en 1921. Con el pasar del tiempo, estos sistemas fotovoltaicos han ido evolucionando y la inserción de nuevas tecnologías han permitido hacerlos más duraderos.
Solo con estos nombres (Hertz y Einstein), ya podemos ver la importancia de este equipo. Sin embargo, hasta hace poco tiempo, la resistencia de la placa solar era uno de los mayores problemas, ya que el módulo de generación en sí se caracterizaba por ser muy frágil y quebradizo. En los últimos años, el aumento en la demanda de las energías renovables ha impulsado en gran manera su evolución.
¿Cómo funciona un panel fotovoltaico?
Una de las cosas más elegantes que la física moderna ha podido determinar es la naturaleza dual de la luz, o simplemente la dualidad onda-partícula. Aunque no es el propósito de esta publicación impartir una clase de física cuántica, pero necesitaremos una parte (la partícula) para mostrarle cómo funcionan los paneles solares, ya que, este concepto nos ayudará a entender cómo funcionan y la resistencia que poseen.
Entonces, imagina la luz como un grupo de partículas que salen de una fuente, como el sol o una linterna. El efecto de generar energía eléctrica a través de él se debe a la colisión de estas partículas, a las que los físicos llaman fotones, con otras partículas que se encuentran en los paneles fotovoltaicos, llamadas electrones. Aunque suena complejo, el funcionamiento es más sencillo de lo que pueden imaginar.
Básicamente, cuando ocurre esta colisión, los electrones de un lado de la placa ganan suficiente energía para ir al otro lado. Así, crean un circuito y, en consecuencia, generan energía eléctrica. Una vez se genera la energía eléctrica, las personas podrán usarla en diferentes electrodomésticos. No obstante, es importante mencionar que deben contar con un kit solar completo para poder usar adecuadamente esa energía producida por los rayos UV.
¿Cómo instalar las placas solares?
La instalación de módulos fotovoltaicos es sencilla, sin embargo, debe ser realizada por una empresa especializada, con profesionales cualificados como Insumos Solares. Se deben analizar algunos puntos para que la posición e inclinación de las placas aprovechen al máximo la radiación solar, aumentando la eficiencia del sistema. Esto es un factor determinante para poder usar la energía solar en épocas de lluvias e invierno.
Lo primero es analizar la factura eléctrica del inmueble donde se instalarán los módulos solares. Con base en el consumo mensual, se evalúa cuántas placas serán necesarias para el mejor aprovechamiento del sistema de energía solar. Para calcular con mayor precisión, use el consumo promedio como referencia para calcular correctamente. Hay simuladores de costos de energía solar disponibles en Internet. Simplemente ingrese el consumo promedio mensual y su ciudad para obtener el costo promedio de instalación del proyecto fotovoltaico.
Además, es posible obtener el número de placas requeridas, la generación de energía anual, el tamaño del área de implantación y el peso medio de los paneles solares. Con esa información en la mano, es el momento de contratar una empresa especializada para realizar el servicio. Realiza estudios de mercado y analiza las mejores opciones. Insumos Solares está especializada en proyectos de energía solar y cuenta con profesionales cualificados.
Por lo general, un equipo realizará una visita técnica a la propiedad que recibirá el sistema eléctrico para realizar el presupuesto. Luego, se comienza a ejecutar el proyecto de instalación, junto con la parte burocrática del proceso. Después de la implementación de los soportes de los paneles, se colocan los rieles y las placas. Igualmente, los expertos le asesorarán para usar el kit solar completo.
Los cables están conectados a los módulos y al inversor solar. Luego, simplemente conecte el inversor a la red eléctrica y listo: puede comenzar a disfrutar de todos los beneficios de tener un sistema de energía renovable en su propiedad. El kit consta de paneles fotovoltaicos, cables y conectores, caja de string (caja de desconexión o empalme), inversor de onda pura y estructuras de fijación.
¿Qué debe ser evaluado?
Alguna información es importante para que su proyecto tenga los resultados esperados. Hablaremos de estos detalles, a partir de ahora.
Efecto fotovoltaico
El efecto fotovoltaico es un proceso fotoeléctrico que ocurre cuando los fotones, las partículas elementales de los rayos del sol, llegan a la célula fotovoltaica y reaccionan con el silicio, un material semiconductor. La fabricación de una celda consiste en combinar este material con otros elementos, para cambiar su estructura química.
Con esto, se crean dos capas distintas: una negativa, con exceso de electrones, y la otra positiva. A partir de ahí, las dos capas se colocan dentro de la celda, con la superior negativa, la inferior positiva y una fina rejilla que une ambas.
Cuando los fotones llegan a la celda, se produce una reacción con los átomos de silicio, provocando que se desprendan los electrones de la parte negativa. No pueden moverse hacia el lado positivo debido al campo eléctrico creado en el área. Así, caminan a través de la fina red que une las dos capas, creando la corriente llamada energía solar fotovoltaica.
Tamaño y peso ideales de los paneles solares
Los módulos fotovoltaicos más utilizados en Chile y en el mundo tienen conjuntos de 60 o 72 células. Pueden producir individualmente hasta 240 V o 335 V de energía eléctrica, respectivamente. El peso de cada panel depende del fabricante y de la potencia elegida, y varía de 18 a 27 kg por panel. Las dimensiones disponibles son 2 m × 1 m o 1.65 m × 1 m.
Número ideal de placas para cada proyecto
Dado que los paneles utilizan la luz solar para generar electricidad, cuanto mayor sea su disponibilidad, mayor será la cantidad de energía. Además, el ángulo del módulo en relación con la luz solar interfiere con la producción, así como la temperatura y otros factores. Los módulos fotovoltaicos disponen de una determinada potencia de generación en fábrica, estipulada mediante pruebas realizadas en laboratorio y en condiciones de prueba estándar. Esta energía se generará en situaciones climáticas similares a las que se reproducen en el laboratorio.
Para determinar el número de placas requeridas en un proyecto, no basta con tener a mano el consumo eléctrico de la ubicación y la potencia de las placas a instalar: se debe hacer un estudio de los factores de generación. Por ello, es importante contar con una empresa especializada, para que tengas el mejor proyecto y un retorno de la inversión seguro y rápido.
¿Cuál es la resistencia de la placa solar?
Dejando a un lado esa parte de la física, tratemos un poco la resistencia de la placa solar. Como se dijo anteriormente, la parte de transformación de energía, compuesta de metales semiconductores dotados con otros elementos, es frágil. En los últimos años, ha evolucionado la tecnología empleada en estos, para hacerlos más resistentes y duraderos.
Sin embargo, las placas de generación de energía fotovoltaica actuales están protegidas por una capa de vidrio templado extremadamente resistente. Protege los paneles solares en Santiago con una «caja» a su alrededor y es capaz de soportar el peso de una persona o incluso un automóvil sin romperse.
Esto no significa, por supuesto, que podrá realizar un sendero de paneles fotovoltaicos. A pesar de recibir esta protección adicional, las vibraciones o pequeñas curvas pueden dañar los circuitos delicados y, en consecuencia, disminuir su eficiencia.
Necesitan esta protección, ya que, se instalan en campo abierto o en techos, sujetos a condiciones climáticas como lluvia, granizo y vientos. En pruebas controladas, resisten impactos de bolas de hielo a 100 km/h, un valor más que suficiente para proteger cualquier panel
Además, la instalación de las placas favorece su protección frente a los impactos, ya que, para mejorar la eficiencia de la captación de energía, se instalan con un cierto ángulo con respecto al suelo. A su vez, disipa la energía cinética del hielo sin dañar el panel.
Existen otros tipos de resistencias que tienen estos equipos, como la corrosión u oxidación. Algunos metales están más dispuestos a sufrir este tipo de daños que otros, incluso en atmósferas casi inertes, como el aire atmosférico.
La fabricación de los paneles solares ha evolucionado de manera considerable en los últimos años. Sus características únicas han permitido que cada vez se realicen más proyectos residenciales y comerciales para usar la energía limpia y renovable que nos brinda el sol. La instalación de los sistemas fotovoltaicos debe estar dirigida por expertos como Insumos Solares. Si nos llaman al 443 048 650 o (+56) 973 563 419 nos haremos cargo de su proyecto.
