¿Cómo funcionan los paneles solares?

Ahora que ya sabemos lo que son, y de cara a entender cómo funcionan los paneles solares, es importante que conozcamos su estructura y su composición.

Estructura de la instalación de un panel solar 

Es aquella que se encarga de “soportar” la placa solar. Se compone, principalmente, de:

• Panel solar: se conforman de las células solares que se encargan, por un lado, de “recepcionar” la energía que procede del sol y, por otro, de transformarla en electricidad. Se conocen, en concreto, como fotovoltaicos y se subdividen, por la fabricación de sus células, en monocristalinos, policristalinos y amorfos.
• Baterías (solares): se almacena en ellas la energía que se genera en los paneles solares, para utilizarla en esos momentos en los que la luz solar escasea (como, por ejemplo, un día lluvioso o nublado). Se une a ella el regulador de carga, que es el encargado de administrar, de forma óptima, la energía que se acumula en las baterías. Gracias a él, se evitan las sobrecargas (y las sobredescargas) de las mismas, lo que alarga su vida útil. Existen 2 tipos, MPPT y PWM, cuya elección va a depender de la instalación que se realice y el uso que se le vaya a dar.
  
• Inversor: su función es convertir la corriente continua que se produce en los paneles solares en corriente alterna (para uso doméstico). Existen varios tipos de inversores, en función de la instalación a la que se “incorporen” (conectada a la red eléctrica o aislada), siendo indispensable su presencia en cualquiera de ellas.

Además, en una instalación de paneles solares se pueden encontrar, junto a los componentes que ya hemos explicado: un contador bidireccional, que contabiliza la energía que fluye de la red eléctrica al consumidor y viceversa (en este último caso, si el cliente activa la compensación de excedentes, esta le permite realizar una gestión con su comercializadora para beneficiarse de la energía solar no consumida en su factura eléctrica) y un sistema de monitorización, que ayuda a verificar que el funcionamiento de la instalación es el adecuado (de forma remota). 

Por último, hay que tener en cuenta la estructura (y los soportes) que va a sostener los paneles solares.

Componentes de un panel solar

El principal componente de un panel solar son las células solares (o celdas solares). ¿Y qué son las células solares? Hablamos de las unidades independientes, de pequeño tamaño, que se unen para conformar un panel solar. Su función, como hemos avanzado, es la recepción y transformación en electricidad de los rayos que proceden del sol.

El panel solar, una vez se juntan las células (o celdas) solares, aúna otros componentes que le dan vida, que empiezan por un marco de aluminio (su parte más superficial) que le dota de robustez, al que sigue una carcasa de vidrio que actúa, en la mayoría de los casos, como protector (antes agentes externos, en su mayoría meteorológicos). A continuación, se encuentran las capas de encapsulado, que retienen y “pasan” la radiación solar a la siguiente capa, que corresponde a las células solares, en las que se genera la electricidad. Tras una capa de encapsulado (nueva), estaría la caja de conexiones, la cual se encarga de “captar” los electrones y alimentar el inversor para que este se encargue de “convertir” la corriente continua en alterna (para su posterior uso).

Conocidos los componentes y la estructura de los paneles solares, saber la forma en la que funcionan las placas solares es más fácil. Lo explicamos, de forma breve: 

A través de las células solares, las placas van a absorber los fotones, o partículas de luz, que proceden del sol, para transformarlos, acto seguido, en electricidad. Hecho esto, y gracias al inversor, la corriente que se genera en el panel solar, de “tipo continuo”, se transforma en corriente alterna, para que su uso doméstico sea posible. 

Si la producción solar es igual a la energía que se necesita, el usuario no va a solicitar a la compañía la energía que necesita.  Si la producción solar es superior a la energía que se necesita, el usuario puede instalar baterías físicas anexas en el inmueble para almacenar el excedente. Además, y como se ha comentado anteriormente, existe el mecanismo oficial de compensación de excedentes, que permite al cliente disponer de la energía que “recoge” en el mes de factura, en un periodo fuera de la producción solar (hay algunas comercializadoras que crean una batería virtual, que es un mecanismo en el que la energía excedentaria se puede usar en periodos fuera de la producción solar, pero el periodo de cómputo es un año).

La manera en la que se genera la electricidad en un panel solar es la siguiente: 

Si se tiene en cuenta que uno de los componentes de las células solares es el silicio, una vez que las placas absorben los rayos solares, los fotones van a entrar en contacto con este silicio, haciendo que los electrones se pongan en movimiento, iniciando un flujo de corriente eléctrica (continua). Es lo que se conoce como “efecto fotovoltaico”. Esta corriente va a ser la que, tras pasar por el Inversor, se transforme en corriente alterna (apta para uso doméstico).

Existen una serie de dudas, muy comunes, en relación a los paneles solares:

¿Cuánto mide un panel solar?

Las medidas que tiene un panel solar van a ser distintas según el tipo de dispositivo que se instale y la marca. También va a influir el espacio con el que se cuente y, por ende, si se instalan en una vivienda o en una oficina. Si ponemos un ejemplo, y nos basamos en una placa solar de 72 celdas, esta va a dividirse en 6 células de ancho por 12 de largo, lo que hace les suele atribuir una medida de 992 x 1956 milímetros (y 40 mm de profundidad).

¿Cuánto pesa un panel solar?

Lo que pesa un panel solar va a depender de las células (o celdas) solares que lo componen (o lo que es lo mismo, del tamaño que tenga). Si ponemos un ejemplo, y nos basamos en una placa solar de 60 celdas (de las más habituales), esta va a pasar, de media, 18 kg. Si ampliamos el panel solar a 72 celdas, y es otro ejemplo, pesará algo más (22.5 kg).

¿Cuánto dura un panel solar?

Se ha creado una identificación (a nivel internacional) denominada TIER 1, que busca reconocer con estas siglas a los fabricantes con mejores características (entre las que se encuentran garantía de producción). Estos, estiman que la duración, o vida útil, de un panel solar es de 25-30 años. Sea cual fuere el caso, y teniendo en cuenta que (también es una estimación) el tiempo que tardan en amortizarse las placas solares suele ser de 7 años (para los usuarios particulares), hay un periodo de entre 10-15 años en el que su uso va a ser 'a coste cero'.  

Paneles solares: ¿funcionan sin sol?

La respuesta es sencilla: sí. Es lo que ocurre en los días nublados, por ejemplo, en los que, si bien el sol no incide de la misma forma que un día en el que el cielo está “abierto”, hay cierta radiación que llega a las placas solares, transformándose en electricidad. Por ello, se puede decir que los paneles solares no solo funcionan cuando hay sol (radiante), aunque sí es verdad que no van a producir la misma cantidad de energía que en un día soleado.

Abonar el precio de los paneles solares, y de su instalación, es una inversión a largo plazo. Se estima que, de media, el ahorro energético que se genera, gracias a ellas, llega hasta el 70%, lo que implica un descenso considerable en la factura de la luz. 

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