Tipos de paneles solares para sacar el máximo partido al sol

Tipos de paneles solares

El hombre no cesa en su afán por encontrar nuevos recursos que lo ayuden a tener una mejor calidad de vida. Es por ello que ya hemos empezado a emplear la mayor fuente de energía de la Tierra: el Sol. Estrella que, al principio, veíamos como fuente de vida para plantas y animales y no como una fuente de energía para la vida del hombre.

A la humanidad le fue más fácil ver el fuego y el agua como fuentes de energía, a través incluso de procesos medianamente complejos, que descubrir la energía solar.

Para aprovechar el sol, se requieren láminas o paneles que se calientan por efecto de los rayos solares y que luego convierten ese calor en energía, ya sea térmica o eléctrica.

Contando con esta, se han desarrollado diversos tipos de paneles solares que permiten sacar el máximo partido al sol. Esta tecnología proporciona una energía renovable mucho más amable para el planeta que la mayoría de las que estamos usando.

La idea es que los paneles “atrapen” el calor del sol y lo conviertan en energía, y de ser posible, que pueda ser almacenada para su uso posterior.

Tipos de paneles solares

En la actualidad existen básicamente dos tipos: unos son los térmicos y otros los fotovoltaicos.

Paneles solares térmicos

Las placas o paneles solares térmicos, están formados por un grupo de tubos que permiten aprovechar la luz solar y transformarla en calor. Es la tecnología más sencilla que existe en este campo y puede producir agua caliente. Hay dos tipos de colectores solares, a los que se les conoce como:

Captador plano

Están formados por una placa de tubos bajo vidrio, que reciben los rayos solares y calientan el agua que circula a través de los tubos que están dentro del panel. Son los que se encuentran más comúnmente en el mercado.

paneles termicos

Captador de tubos de vacío

Es una tecnología un poco más avanzada que la de los captadores planos. Mediante una cubierta minimizan la pérdida de calor hacia el exterior, lo que los hace más eficientes. Tienen un mejor rendimiento y son un poco más caros. Los hay de baja, de media y de alta temperatura. Es una tecnología que sigue evolucionando.

Paneles solares fotovoltaicos

Los módulos fotovoltaicos están formados por un grupo de células fotoeléctricas que transforman luz en energía eléctrica.

Es decir, que las células fotoeléctricas transforman fotones (luz) en electrones (energía eléctrica). Así pues, cuando los electrones liberados se capturan, se genera una corriente eléctrica o electricidad.

El elemento fundamental del cual están hechas estas células fotoeléctricas es el silicio. El silicio es un metaloide que se extrae del cuarzo y es el segundo elemento más abundante de la Tierra, después del oxígeno. De acuerdo con la forma de los cristales de silicio que contengan, existen tres tipos de células fotoeléctricas:

De silicio amorfo

Están formados por células fotoeléctricas en las que el silicio no se ha cristalizado, por eso son de un gris muy oscuro. Estas células fotoeléctricas son las usadas para iluminar jardines y en las calculadoras y los relojes “solares”.

calculadora solar

Las células fotoeléctricas de silicio amorfo fueron las primeras en ser fabricadas, usando el mismo método de fabricación de los diodos. Funcionan hasta en días nublados, tienen un rendimiento del 5 al 7 % y son las más baratas de todas.

Monocristalinos

Están formados por células fotoeléctricas fabricadas a partir de un único cristal de silicio de grandes dimensiones. Son, por lo general, de un color azul uniforme. Tienen un rendimiento del 14 al 22 % y son algo más costosas, a pesar de que existe un gran número de fabricantes que se dedican a ello.

Policristalinos

Están formados por células fotoeléctricas compuestas por varios cristales de silicio. Son de aspecto azulado pero no uniforme, debido a los diferentes cristales que las conforman.

Tienen un rendimiento de hasta un 14 % y son más baratas de producir que los monocristalinos.

Funcionamiento

Su tarea principal es convertir luz en energía eléctrica, y para ello ocurre lo siguiente:

  • Los fotones provenientes de los rayos del sol impactan en la superficie del panel solar, penetrando en él y siendo absorbidos por el silicio.
  • Cuando los fotones golpean los átomos de silicio del panel solar, se liberan los electrones, quienes circulan a través del silicio produciendo electricidad.
Paneles solares fotovoltaicos

Uso de los paneles solares

Se pueden usar de diferentes maneras y pueden tener varias aplicaciones según sea requerido. He aquí algunos ejemplos:

Aplicaciones autónomas

El uso autónomo es el que se realiza cuando los paneles no están conectados en red y funcionan para abastecer, de energía o calor, el lugar donde están ubicados.

Algunos ejemplos de estas aplicaciones autónomas son:

  • Generación de electricidad para el autoabastecimiento de:
    • Viviendas o edificaciones en zonas urbanas o rurales
    • Iluminación de jardines
    • Antenas de telecomunicaciones
    • Alumbrado público
    • Parquímetros
  • Generación de calefacción para el autoabastecimiento de:
    • Viviendas o edificaciones en zonas urbanas o rurales
    • Climatización de piscinas públicas o privadas
  • Producción de agua caliente sanitaria para uso humano.
  • Producción de energía para satélites o estaciones espaciales en órbita, en la industria espacial.
ventajas placas solares

Aplicaciones en Red

El uso en red es el que se realiza cuando se necesita poder distribuir hacia otros lugares o lugares más amplios la energía que se produce.

Se puede necesitar estar conectados a la red de distribución de energía eléctrica del país o a redes ya existentes, como huertos solares o edificios fotovoltaicos.

Estas aplicaciones en red, normalmente, se ubican en áreas más grandes que las aplicaciones autónomas, y atienden necesidades de edificaciones ya preparadas para el manejo de la energía solar.

Ventajas

A continuación mostramos algunas de las ventajas de los paneles solares:

  • La más evidente de las ventajas es que son capaces de transformar los rayos solares en electricidad o calefacción.
  • Son una fuente inagotable de energía renovable.
  • Son una manera de producir energía limpia, pues no necesitan combustión ni procesos químicos para su funcionamiento.
  • Su colocación y su funcionamiento no emite ninguna sustancia que contamine la atmósfera, no producen gases de efecto invernadero ni contaminan el agua.
  • No generan ningún tipo de desecho o residuo que requiera ser almacenado para su posterior eliminación.
  • No producen contaminación acústica, ya que su funcionamiento es totalmente silencioso.
  • En cualquier lugar es posible obtener energía solar, incluso en los lugares más remotos.
  • En sitios de difícil acceso para otras fuentes de energía, se puede obtener energía a través de este método.
  • Las zonas donde se ubiquen los paneles pueden ser pequeñas o grandes, pues se adecúan a las necesidades de abastecimiento para las que son fabricados.
  • Son relativamente fáciles de instalar y no requieren de un mantenimiento laborioso o complicado.
  • Suelen tener una vida útil que va desde los 10 a los 20 años.
  • Los mejores lugares para el aprovechamiento de la energía solar son las zonas cálidas.

Forman parte del sector de las energías renovables, por lo que ofrecen grandes oportunidades de desarrollo, pues aún falta mucho que ver de esta tecnología. Seguramente, es un área que tendrá muchos avances y generará empleos y traerá desarrollo a las comunidades que adopten esta energía en su día a día.

Uso de los paneles solares

Desventajas

Seguidamente, mostramos algunas de sus desventajas:

  • Producen impacto visual, que puede considerarse una desventaja para ciertos paisajes naturales.
  • En las instalaciones donde están ubicados se necesitan grandes cantidades de agua para la limpieza de los mismos.
  • Los materiales de desecho resultado de su fabricación pueden ser tóxicos.
  • Para su instalación pueden requerir de grandes espacios.
  • Los desiertos son ecosistemas frágiles en relación con la producción del agua que necesitan este tipo de instalaciones para su mantenimiento adecuado.
  • Para la selección de los lugares idóneos donde colocar los paneles hay que considerar factores geográficos como: la variación en la recepción de los rayos solares y su ángulo de incidencia sobre la superficie terrestre.
  • No son tan efectivos en lugares donde hay menos sol.
  • Los desiertos son, normalmente, lugares poco poblados, por lo que hay que considerar cómo resolver la transmisión de esta energía a través de grandes distancias hasta los centros poblados.
  • La tecnología de los paneles solares no está apoyada por las grandes empresas generadoras de energía eléctrica, básicamente por cuestiones de competencia.
  • Su colocación puede requerir de una inversión inicial elevada porque aún es una tecnología en desarrollo.
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Son pocos los países donde está implantada esta tecnología y, en algunos casos, no llega a representar ni el 0,2 % de la energía que se produce, como pasa en España. Muchas de estas desventajas pueden desaparecer si se planifica bien dónde y cómo colocar los paneles. Lo cual daría un mayor peso a sus ventajas.