¿Qué son los paneles solares y cómo funcionan?

Las placas solares son paneles que captan la radiación solar para convertirla en electricidad si son fotovoltaicas, o en calor si se trata de paneles térmicos. Este tipo de elementos son propios de instalaciones de autoconsumo que permiten que una vivienda, negocio o industria produzca su propio suministro mientras aumenta su capacidad de gestión energética.

Como valor añadido, la energía solar es una energía renovable y limpia que se muestra, concretamente la fotovoltaica, como una solución clave para la transición energética.

Queremos contarte qué son las placas solares y cómo funcionan, para ello te hemos preparado este artículo que aborda estas cuestiones en detalle.

¿Qué son las placas solares fotovoltaicas?

Las placas solares son elementos de las instalaciones solares fotovoltaicas que tienen como cometido captar directamente la radiación del sol a través de las células montadas en la estructura que conforma el panel.

Los paneles solares son principalmente de silicio que es un material semiconductor muy eficiente a la hora de generar electricidad.

El silicio puede ser de distintos tipos entre los que encontramos:

  • Monocristalino. Se obtiene del silicio fundido con boro, por ejemplo.
  • Policristalino. Se crea como el monocristalino pero disminuyendo el número de fases de cristalización.
  • Amorfo. Se consigue depositando en forma de vapor una capa de silicio sobre una superficie de acero.

Los paneles solares se diseñan tomando como base valores concretos de tensión, siendo los más populares las soluciones de 6, 12, 24 o 45 V (voltios).

Cada módulo de un panel está formado por células solares, soporte, marco y cables de conexión. Juntos permiten sacar el mayor rendimiento a la energía solar fotovoltaica

Células solares

La placa solar está compuesta por un conjunto de células encapsuladas que se conectan unas con otras eléctricamente. Estas células se montan en un soporte.

En lo tocante a la encapsulación, esta se realiza mediante 4 sistemas según el material utilizado para aislar las células y configurar el panel solar:

  1. EVA (Etilen-Vinil-Acetato).
  2. PVB (Polivinil butiral).
  3. Teflón.
  4. Resina.

Por otro lado, las células pueden disponerse en serie –se suman las tensiones de cada célula manteniendo la corriente– o en paralelo –se suman las corrientes de cada una de ellas manteniendo la tensión–.

Soporte y marco

La función del soporte del panel solar es ofrecer la rigidez necesaria a toda la estructura.

Asimismo, debe poder soportar condiciones climáticas adversas como rachas de viento o nieve.

El marco es el elemento encargado de facilitar la instalación en el soporte.

Cables de conexión

Los cables de conexión son otra de las partes esenciales en una instalación fotovoltaica o térmica y se colocan en una caja, en la parte trasera del panel.

Las células van conectándose unas a otras gracias a conectores eléctricos que deben contar con el aislamiento suficiente para su correcto desarrollo en la intemperie.

Qué son los paneles solares

¿Cómo funciona un panel solar fotovoltaico?

Para que un panel solar pueda proporcionar electricidad o calor debe estar integrado en una instalación compuesta por los elementos que compartimos contigo seguidamente.

Conocer cada uno de ellos te va a servir para entender mejor el funcionamiento del panel solar en modo global.

Paneles solares

La eficiencia de los paneles solares se sustenta en la capacidad de los materiales que la componen, como el silicio, para transformar la radiación solar a la que están expuestos en electricidad.

Así las cosas, las pequeñas células absorben las partículas de luz o fotones que impactan en el panel. De este modo, transfieren su energía a los electrones de la placa que comienzan a moverse por la acción de los fotones creando corriente eléctrica.

Los paneles solares para autoconsumo eléctrico se conectan entre sí y están dimensionados en función de la potencia que se requiera.

Regulador de carga

El regulador de carga une los paneles a los elementos de consumo previstos en la instalación eléctrica y protege a los acumuladores de energía o baterías solares de una sobrecarga.

Sirve para fijar la tensión eléctrica nominal a la que la instalación tiene que funcionar.

Inversor solar

El inversor solar es un elemento esencial en las instalaciones solares fotovoltaicas al transformar la corriente continua de los paneles solares o las baterías, en corriente alterna.

De esta manera, puede ser utilizada, por ejemplo, en los electrodomésticos.

Acumuladores de energía o baterías

Las baterías solares permiten conservar la energía producida y no utilizada cuando se genera.

Estos acumuladores te permiten disponer de la energía cuando tu instalación no puede producirla o cuando genera menos de la que necesitas puntualmente.

Otras de las funciones que desempeñan las baterías son la de proporcionar una potencia elevada instantánea, así como la de fijar la tensión de trabajo de la instalación.

¿Qué son las placas solares térmicas?

Las placas solares térmicas son las encargadas de producir energía térmica gracias a la radiación solar, lo que las define como energía renovable además de limpia.

Su funcionamiento es sencillo: los paneles o captadores solares disponen de un circuito hidráulico en su interior gracias al cual calientan un fluido que se llama caloportador.

Este fluido una vez caliente, alimenta una instalación de Agua Caliente Sanitaria –ACS– y/o calefacción por radiadores.

El caloportador suele ser agua, aunque también puede ser glicol, un anticongelante.

Vemos los 2 tipos de captadores solares térmicos que existen.

De captador plano

En su estética resultan muy parecidos a los paneles fotovoltaicos.

Cuentan con tubos soldados debajo de las placas que se componen de celdas solares térmicas que captan la radiación.

De tubos vacíos

Esta placa está formada por tubos alargados y delgados que van montados en paralelo.

Resultan perfectos para zonas en las que no hay mucha radiación solar puesto que se sirven del efecto invernadero que se produce dentro del tubo.

¿Cómo funcionan las placas solares térmicas?

El funcionamiento de las placas solares térmicas puede realizarse por termosifón, o bien, por circuito forzado.

Termosifón

La instalación por termosifón basa su funcionamiento en la termodinámica, de tal forma que la radiación calienta la parte más baja en la que se encuentra el fluido frío.

Al ir calentándose, este fluido va ascendiendo hasta el punto más alto del circuito.

Circuito forzado

En el circuito forzado la transmisión del líquido caliente al depósito se realiza mediante una bomba eléctrica, de ahí su nombre, razón por la cual no necesita ningún tipo de desnivel. 

Las instalaciones de energía solar térmica y fotovoltaica pueden combinarse en una instalación mixta que propicia una mayor gestión de la energía, al mismo tiempo que te permite ahorrar en tus facturas.

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