Saltar al contenido
Energia Solar Fotovoltaica.org

¿Los paneles solares funcionarán a través del vidrio?

Los paneles solares continuarán funcionando incluso cuando la luz solar pase a través del vidrio, pero su eficiencia y potencia de salida no se acercan a sus valores nominales.

Por lo tanto, funcionarán pero su rendimiento se verá reducido. La razón respalda una ley de física básica llamada Ley de Fresnel.

Aquellos que estén pensando en aplicaciones fuera de la red pueden encontrar esta respuesta bastante interesante.

Por ejemplo, puede encontrarse en un viaje de campamento, y puede estar pensando en cargar las baterías a sus pequeños paneles solares mientras están frente al parabrisas.

Quizás desee saber si instalar algunos paneles solares dentro de la casa sería útil si se enfrentan a una claraboya. O tal vez solo tenías curiosidad al respecto.

Cualquiera sea la razón por la que tuvo que hacerse esta pregunta, aquí encontrará la explicación de por qué los paneles solares pueden funcionar a través del vidrio.

¿Mi panel solar producirá electricidad detrás del vidrio?

Para comprender las razones detrás de esto, primero debemos aprender todas las diferentes formas en que un vaso puede afectar la luz solar. ¡Vamos a analizarlos!

Leyes de Fresnel

La luz puede describirse como una onda, como una partícula (fotón), o como ambas, según el tipo de experimento que la evalúa. Cuando el rayo de luz viaja del Sol a la Tierra, tiene una velocidad y dirección específicas.

Si el rayo de luz alcanza otra superficie, entonces parte del rayo puede reflejarse de nuevo en el aire, y parte del rayo puede refractarse dentro de la superficie.

Este fenómeno físico ocurre de acuerdo con la Ley Fresnel, basada en la Ley Snell . En pocas palabras, estas leyes establecen que cuando la luz alcanza otro medio, como el agua o el vidrio, parte de esa luz se reflejará y la otra parte se reflejará dentro de la superficie, pero con un ángulo y velocidad diferentes.

La variación del ángulo y la velocidad dependerá de un coeficiente conocido como índice de refracción de los medios, que puede variar según el tipo de vidrio.


Fuente: The Theory Behind Optica Tweezers

Entonces, ¿cómo afecta todo esto a nuestro panel solar?

La cantidad de fotones que alcanzan el panel solar no es la misma porque algunos de ellos serán reflejados por el vidrio.

Toda esa luz solar reflejada por el vidrio se perderá y el panel solar no podrá generar tanta electricidad como debería.

Las pérdidas cambiarán dependiendo del factor de reflexión del vidrio, pero en cualquier caso, reducirán radicalmente la producción de energía del panel solar.

Orientación y posición del sol

Como en cualquier sistema fotovoltaico, la orientación hacia el sol es esencial para optimizar el rendimiento energético de los paneles solares. Colocar los paneles solares dentro de una casa o dentro de un automóvil es una idea terrible desde este punto de vista.

Primero, los paneles solares deben colocarse hacia el sur (caso de EE. UU.) Para maximizar el rendimiento energético.

Si se está moviendo en un automóvil, no hay nada que pueda hacer al respecto porque la orientación cambiará constantemente, por lo que simplemente obtendrá diferentes potencias durante el día.

Si está dentro de un edificio o casa, necesitará encontrar una ventana que dé al sur para maximizar su producción de energía.

Colocar un panel solar detrás de una ventana que está orientada al norte sería igual a no tener un panel solar.

En segundo lugar, colocar paneles solares dentro de un edificio o detrás de la ventana de un automóvil también tiene un efecto negativo.

La irradiancia solar estará en su valor máximo cuando el Sol esté en su posición más alta, es decir, al mediodía.

Dado que el techo del automóvil o la casa bloqueará el camino directo de la luz solar en este momento, su panel solar no podrá aprovechar uno de los mejores momentos para generar energía solar. La única producción en este momento será de DHI.

DNI y DHI

La irradiancia solar se describe generalmente como la combinación de dos tipos de irradiancia.

Irradiación normal directa (DNI), relacionada con la luz solar incidente que impacta en un ángulo perpendicular directamente al panel solar sin reflexión, refracción o pérdida de ningún tipo.

Por otro lado, existe la irradiancia horizontal difusa (DHI), asociada a toda esa radiación solar que se refleja o refracta por la atmósfera, las nubes, las montañas, los lagos o el suelo.

Este componente se refiere a la irradiancia solar que impacta indirectamente la superficie del panel solar.

Al colocar un panel solar detrás de un vidrio o una ventana, está eliminando el componente DNI de la radiación solar que impactaría directamente el panel solar.

Lo que significa que su panel solar funcionaría principalmente con componentes DHI, relacionados con el reflejo de la luz solar de otras fuentes.

Sombreados y Pérdidas Térmicas

Otra desventaja de colocar paneles solares detrás de una ventana es que los sombreados creados por marcos o barras de la ventana también reducirán la potencia de salida.

Además, puede pensar en estacionar su automóvil bajo el sol y dejar su panel solar adentro para obtener el máximo rendimiento energético.

Sin embargo, a medida que el calor se concentra dentro de su automóvil sin aire acondicionado, el panel solar se calentará debido a la generación de electricidad y a las condiciones de alta temperatura dentro del automóvil.

Esto inducirá pérdidas térmicas e incluso podría dañar las células solares si el calor es demasiado intenso. Por lo tanto, no es la mejor idea.

¿Vale la pena instalar paneles solares detrás del vidrio?

Como puede ver, hay muchas razones por las que no debe instalar un panel solar detrás de una ventana. Eso no significa que el panel solar no funcionará, solo significa que el rendimiento no será el que pagó.

Por lo tanto, no se recomienda colocar un panel solar detrás de un vidrio. Puede ver un video de ventilador solar aquí para verificar las pérdidas en el rendimiento de un pequeño panel solar ubicado detrás de una ventana.

Referencias

https://outdoors.stackexchange.com/questions/17023/how-much-less-efficient-is-a-solar-charger-when-on-a-cars-dashboard-instead-of

https://www.youtube.com/watch?v=O1j1i_KQM-k

https://sites.google.com/site/opticaltweezersucla2010/home/background/fresnels-equations

66 views