Como funcionan los paneles solares
En este artículo te explicaré como funcionan los paneles solares. Los paneles solares, también conocidos como módulos fotovoltaicos, son dispositivos que convierten la energía solar en electricidad utilizando el efecto fotovoltaico.
«Desentrañando el brillo del sol: Una mirada profunda a la magia detrás de los paneles solares»
Aquí te explico cómo funcionan:
- Materiales semiconductores: Los paneles solares están compuestos principalmente de silicio, un material semiconductor que tiene propiedades especiales que le permiten convertir la luz solar en electricidad. El silicio se procesa para tener propiedades específicas, como ser dopado con otros elementos para crear capas con diferentes niveles de carga eléctrica.
- Efecto fotovoltaico: Cuando la luz solar incide sobre un panel solar, los fotones (partículas de luz) golpean los átomos del material semiconductor. Esto proporciona energía a los electrones en los átomos y les permite escapar de sus posiciones atómicas. Los electrones liberados se mueven a través del material, generando una corriente eléctrica.
- Capas P-N: Los paneles solares están compuestos por capas de silicio con diferentes niveles de carga eléctrica. Hay una capa superior con carga negativa (N) y una capa inferior con carga positiva (P). La interfaz entre estas dos capas se llama una unión P-N. Cuando los electrones liberados por la luz solar se mueven hacia la capa P, crean una diferencia de potencial eléctrico en la unión P-N.
- Circuito cerrado: Para aprovechar la corriente generada por el efecto fotovoltaico, se conectan conductores metálicos en los extremos del panel solar. Estos conductores recogen los electrones y los canalizan a través de un circuito externo, como cables y dispositivos eléctricos. Cuando el circuito se cierra, los electrones generan una corriente eléctrica que puede utilizarse para alimentar aparatos eléctricos o cargarse en baterías para su almacenamiento.
- Producción de energía: Los paneles solares individuales generan una cantidad relativamente baja de electricidad. Sin embargo, varios paneles solares se conectan en serie y en paralelo para formar un arreglo o sistema solar fotovoltaico más grande. Esto aumenta la producción de electricidad y permite satisfacer las necesidades energéticas de hogares, edificios o incluso comunidades enteras.
Es importante destacar que los paneles solares requieren luz solar directa para generar electricidad de manera óptima. Además, otros componentes como inversores solares se utilizan para convertir la electricidad generada por los paneles solares en una forma utilizable para los sistemas eléctricos convencionales.
¿Cómo funciona un panel solar fotovoltaico? El principio explicado
El otro panel solar es capaz de convertir la radiación solar en electricidad. Para ello, está compuesto por células solares, también conocidas como células fotovoltaicas, fabricadas con materiales semiconductores, como el silicio.
Cuando la radiación solar y las partículas contenidas en la luz solar (fotones) entran en contacto con los átomos del panel solar, se produce un desplazamiento de electrones, lo que genera una corriente eléctrica.
Luego de esta etapa, la energía se envía al inversor eléctrico, el cual se encarga de transformar esta energía bruta en una adecuada para abastecer equipos de uso residencial o comercial, como aire acondicionado, televisión, refrigerador, entre otros.
Además, el excedente de la energía producida se envía a la distribuidora de energía de su región, que utiliza este crédito de energía solar para cancelar su cuenta en un plazo de 60 meses, lo que le brinda un mayor ahorro . La opción de almacenar el excedente en baterías también es válida, pero el método no es muy utilizado.
Por tanto, conocer qué son los paneles solares y qué tipos existen en el mercado es fundamental para que planifiques la instalación de tu sistema de captación de energía solar según tus necesidades. Evalúe si necesita calefacción solar o un sistema de captación de energía solar fotovoltaica y busque empresas especializadas en instalar el sistema.
Los paneles solares cristalinos están hechos de varias células solares que están dispuestas en serie en un panel solar. Las células solares consisten en capas delgadas de cristales de silicio. Las capas de cristal están ‘dopadas’; Esto significa que se han introducido deliberadamente un poco de impurezas en el silicio.
Cuando las partículas de luz (fotones) caen sobre la capa, disparan electrones fuera de su órbita debido a su energía. Los paneles solares funcionan porque estos electrones fluyen a través del material y, por lo tanto, generan electricidad.
Paneles solares como funcionan: electrodos
La corriente fluye de la célula solar a la célula solar a través de los electrodos que conectan las células solares. Todas las células solares están en serie entre sí. Cada celda crea un cierto voltaje (expresado en Voltios (V)), y juntos crean el voltaje para todo el panel. Cuando los lados positivo y negativo del panel están conectados entre sí, se crea un circuito eléctrico. La corriente continua (o DC, ‘Corriente continua’) fluye a través del circuito, que siempre corre en la misma dirección de más a menos.
Cómo funcionan los paneles solares: el papel del inversor
La corriente generada por los paneles debe cambiarse de corriente continua (CC) a corriente alterna (CA, ‘corriente alterna’) y llevarse al voltaje correcto para que pueda usarse en el hogar. El voltaje en la red holandesa es de 230 voltios. El dispositivo que convierte la energía se llama inversor.
¿Cómo funcionan los paneles solares en condiciones nubladas?
Los paneles solares responden directamente a la luz solar. Cuanta más luz solar en los paneles solares, más duro trabajan y producen electricidad. Pero incluso con poca luz solar, ya pueden proporcionar algo de energía. Los paneles solares también suministran energía en días nublados, aunque menos que en días radiantes.
¿Cómo funcionan los paneles solares en la sombra?
Cuando un panel solar está a la sombra, se notan muchas menos partículas de luz que cuando se ilumina al sol. Como resultado, un panel solar a la sombra puede generar menos energía. Dado que los paneles solares a menudo están conectados en serie, la corriente fluye de un panel al siguiente y, por lo tanto, hasta el final de la cadena.
Si ahora hay 1 panel solar en la sombra y, por lo tanto, apenas permite el paso de electricidad, esto podría afectar el rendimiento de todos los paneles solares en la cadena. Para evitar eso, hay diodos de derivación en cada panel solar , que desvían la corriente a lo largo de las piezas que están a la sombra.
¿Cómo saber si los paneles solares siguen funcionando?
Hay poco que ver desde los paneles solares, no hay luces que indiquen si lo están haciendo, y no hacen ningún ruido. La forma más clara de saber si los paneles solares funcionan es a través del inversor. Muchos inversores indican a través de una luz o una pantalla que están trabajando y cuánta energía han producido.
Si el inversor solo tiene luz y no muestra valores, aún puede verificar su medidor de electricidad; Los nuevos medidores inteligentes indican la cantidad de electricidad que se devuelve a la red. Nota: la alimentación a la red siempre es mucho más baja de lo que han generado los paneles solares: una gran parte de la energía de los paneles solares va directamente a la casa a los electrodomésticos que están encendidos y, por lo tanto, no fluye a través del medidor de electricidad. de vuelta a la red.
¿Cómo saber si los paneles solares funcionan correctamente?
Una cosa es saber que los paneles solares están funcionando, pero ¿cómo saber si realmente funcionan tan bien como se esperaba? Para saber si los paneles solares funcionan correctamente, primero debe saber cuál es la expectativa. Por lo general, al comprar el sistema, tenía un cálculo de ingresos del vendedor; Al comparar el rendimiento real con el rendimiento esperado, obtendrá una idea de si los paneles solares funcionan correctamente.
Si no ha recibido un cálculo de rendimiento, también puede calcular cuánto deberían poder rendir los paneles solares. Es necesario conocer la potencia máxima de los paneles solares. La potencia máxima de un panel solar está en la parte posterior del panel y se expresa en vatios pico (Wp). La potencia máxima de un sistema completo de paneles solares es el total de la potencia máxima de los paneles solares individuales. Supongamos que tiene 10 paneles solares de 200 Wp por panel solar, la potencia máxima total es: 10 x 200 = 2000 Wp, o 2 kWp (kilovatios pico, es igual a 1000 Wp).
Una instalación de paneles solares, que están bien orientados hacia el sur en un ángulo de inclinación de aproximadamente 30 grados, puede contar en los Países Bajos con un rendimiento de aproximadamente 850 kWh por kWp por año. A medida que la instalación se desvía más de la posición ideal, el rendimiento disminuye.
¿Qué pasa si los paneles solares no funcionan correctamente?
Si los paneles solares no funcionan correctamente, es mejor notificar al instalador del sistema rápidamente. Pueden investigar si hay un problema y, si es necesario, reemplazar piezas. Las partes de un sistema de paneles solares a menudo tienen largas garantías. Si algo se rompe, el instalador debe asegurarse de que las garantías estén activadas.
En caso de que el instalador esté en quiebra o no quiera cooperar, también puede apelar a otro instalador, para una inspección o un MOT . Al medir varias cosas, se puede determinar si los paneles solares siguen funcionando correctamente.
¿Cómo funcionan los paneles solares térmicos?
Los paneles solares térmicos, también llamados colectores solares, son dispositivos capaces de extraer agua caliente de la radiación solar que luego se puede utilizar para diversos fines . No se confunda con los paneles fotovoltaicos. Estos últimos sirven de hecho para la producción de electricidad mientras que los paneles solares térmicos tienen, como ya se ha mencionado, otros fines.
Los colectores solares también se pueden utilizar para producir electricidad utilizando vapor. generado por el calor, pero estamos hablando de grandes plantas industriales.
Su función es calentar el agua. Para ello se utiliza la energía, que de momento parece infinita, el sol. Los paneles, en color negro antirreflectante y por cuyo interior fluye un líquido con la adición de anticongelante de propileno atóxico que no se congela en invierno, se calientan gracias a los rayos del sol, alcanzando una temperatura de 70-80 grados en pleno verano y en invierno de 40-50 grados a pleno sol.
El agua se envía a un tanque aislado (hay 150-200-300 litros y más según las necesidades del hogar) que la mantendrá a una temperatura constante incluso en invierno cuando las temperaturas son muy bajas.
Los colectores pueden ser planos o heatpipes . Los primeros son más baratos pero de menor rendimiento, los segundos también se pueden utilizar en invierno para producir agua caliente con poca insolación.
El tanque, como se mencionó, sirve para no dispersar el calor del agua calentada necesario por ejemplo cuando nos gustaría tomar una ducha a las 20 de la tarde con el sol ya puesto durante 3 o 4 horas.
Cómo decidir el tamaño de los paneles solares térmicos:
estosson cálculos que los instaladores suelen hacer en función de las necesidades del cliente pero podemos tener en cuenta que cada metro cuadrado de panel puede generar de 90 a 140 litros de agua, por lo que 2 metros cuadrados ya podrían suficiente para las necesidades de agua caliente sanitaria en una familia de 4 personas.
Paneles solares térmicos para calefacción:
la producción de agua caliente encuentra aplicación en otras áreas, incluida la calefacción doméstica. De hecho, dentro de los radiadores, los radiadores, circula agua caliente, generalmente calentada por una caldera de gas metano. Lo mismo se puede hacer con los paneles solares térmicos. Eso es calentar el ambiente del hogar. En este caso la mejor solución es la combinación de paneles solares térmicos y suelo radiante. De hecho, basta con obtener una temperatura de 30-40 grados, en invierno es muy factible producir con paneles, calentar la casa y tener 18-19 grados viniendo del piso.
Cómo funcionan los paneles solares térmicos cuando no hay sol:
la mayoría de los tanques tienen una resistencia eléctrica en su interior que se activa cuando la temperatura desciende por debajo de los 40 grados. Es decir, calientan el agua con electricidad. Esto ocurre en días muy nublados y con temperaturas frías. Alternativamente, los paneles solares térmicos están flanqueados por la clásica caldera que calienta el agua cuando la insolación es demasiado baja. Esta última medida permite ahorrar mucho dinero en la factura del gas y disponer de agua caliente sin límites de consumo, aprovechando la capacidad del panel solar térmico que obviamente producirá más calor en aquellas zonas de la península donde hay más radiación solar. (centro sur).
