Muchos expertos aseguran que la etapa de la energía proveniente de combustibles fósiles está llegando a su fin y la era de las energías renovables marcará un cambio radical de paradigma que revolucionará nuestras vidas. Conocer cómo funcionan los paneles solares es el primer paso para adentrarnos de lleno en universo de la energía solar y explorar maneras de gastar menos dinero, cuidando a su vez el medioambiente.
Cómo funcionan los paneles solares
La energía solar será la vedette de la nueva era. Producida por la luz (energía fotovoltaica) o por el calor del sol (termosolar), permite generar electricidad o producir calor y es una de las tecnologías que está más próxima a desplazar al petróleo de su trono.
Claves para entender la energía solar
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 tiene en su haber numerosos beneficios.
Esto ha hecho que sea una de las primeras en ser aprobada masivamente a la hora de pensar en cómo podemos ser más amables con el medio ambiente y de paso ahorrar costos de la factura de electricidad.
Con el constante incremento en la demanda de fuentes de energía tradicionales y el consiguiente aumento en los costos, la energía solar es cada vez más una necesidad. En ese marco, 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.
Qué son los paneles solares
Para transformar la energía del sol en energía que podamos aplicar a nuestra vida diaria, necesitaremos una célula o celda fotovoltaicas.
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 vas a encontrar en el mercado están hechos con silicio.
Una celda solar sola no es capaz de generar grandes cantidades de energía, así que se combinan varias de ellas y se forma así un panel solar. Pueden ser 36 celdas solares o más, dependiendo del tamaño y la potencia que se necesite del panel solar fotovoltáico.
Por lo tanto, un panel solar en realidad es una placa grande en la que hay muchas celdas solares juntas. Si una celda solar convierte la energía del sol en electricidad, un panel solar permite generar la energía suficiente para usar en casa.
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, gracias a la luz del sol y los materiales usados para armar las celdas, generamos una corriente eléctrica de un punto a otro. Todas juntas hacen que se produzca un campo eléctrico en el panel solar.
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 hogareñas. Más allá de los paneles solares, hay una serie de componentes básicos que completan un sistema fotovoltaico:
- 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.
- 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).
- Regulador de carga: este elemento tiene la función proteger a la batería en caso de sobrecarga o descargas profundas, lo que afecta al sistema de almacenamiento minimizando su vida útil. El regulador monitorea constantemente la tensión del banco de baterías cuando la batería se encuentra cargada, interrumpe el proceso de carga abriendo el circuito entre los paneles y las baterías, cuando el sistema comienza a ser utilizado y, las baterías, a descargarse, el regulador nuevamente conecta el sistema.
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 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 algunos 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 en sus paneles solares monocristalinos. Pero todo esto, hace que sean un poco más caros que el resto.
- Paneles policristalinos
El proceso de fabricación de los paneles fotovoltaicos policristalinos es más simple, lo que redunda en menor precio. En vez de pasar por un proceso costoso y lento, los fabricantes simplemente ponen una semilla de cristal en un molde de silicio fundido y permiten que se enfríe; esta es la razón por que el cristal que rodea la semilla no es uniforme.
Valorando 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 que con los monocristalinos.
- Paneles solares fotovoltaicos de capa fina
En este tipo de paneles, lo que se hace 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 teluluro de cadmio (CdTe), de cobre, indio, galio y selenio (GIS/CIGS) o células fotovoltaicas orgánicas (OPC).
Estos paneles son ligeros y, generalmente, inmunes a los problemas de sombreado u obstrucciones y condiciones de poca luz, que no suelen obstaculizar su rendimiento. Pueden ser flexibles, lo que permite que se adapten a múltiples superficies.
Te puede interesar:
- Por qué es importante reciclar: entre todos, por el mundo
- Usos de la energía solar que puedes aprovechar hoy mismo
- Cómo funcionan los paneles solares
- Cómo conectar tiras de LED: lo último en iluminación
- Ideas para patios: cómo lograr un espacio acogedor
- Cómo decorar cajones de madera: súmate al arte de reciclar
- Crean zapatos reciclables y también los materiales para fabricarlos
- “Dieta ideal” para mejorar la salud y promover el cuidado del medio ambiente