EL PANEL SOLAR: ENERGÍA ALTERNA PARA EL MUNDO

  1. ¿QUE ES UN PANEL SOLAR?

Un panel solar es un módulo que aprovecha la energía de la radiación solar.

2.¿USOS DE UN PANEL SOLAR?

El término comprende a los colectores solares utilizados para producir agua caliente (usualmente doméstica) y a los paneles fotovoltaicos utilizados para generar electricidad.

3.¿PARTES DE UN PANEL SOLAR?

Un panel solar tiene una forma cuadrada o rectangular. El área, generalmente, varía de los 0,1 m2 a 2 m2, siendo el grosor medio de 3,5 cm. Su peso oscila entre unos poco gramos los más pequeños hasta 20 kg los más grandes.

 Las parte de un panel son:

Cubierta de vidrio: templado o materiales orgánicos. Deben ser antireflectantes.

Varias capas de silicona: su función es la de encapsular el panel evitando su degradación. Estas capas son tranparentes, repelen el agua, tienen un precio asequible y no pierden su propiedades.

Varias capas protectoras (vidro o diferentes tipos de plásticos): opacas o de color claro para que reflejen la luz que ha traspasado las células, volviendo a la parte frontal y ser aprovechada de nuevo.

Marco de acero inoxidable o aluminio: con los tornillos y anclajes necesarios para anclarlos.

Toma de tierra: en el caso de que se instalen varios en serie y se obtenga una potencia elevada.

Caja de conexiones: con diodos de protección.

 

4.¿CLASES DE PANELES SOLARES?

Existen varias clases de paneles solares, los mas utilizados los podemos dividir en:

paneles fotovoltaicos y los colectores solares.

4.1 Paneles fotovoltaicos:

Los paneles fotovoltaicos: están formados por numerosas celdas que convierten la luz en electricidad. Las celdas a veces son llamadas células fotovoltaicos, del griego "fotos", luz. Estas celdas dependen del efecto fotovoltaico por el que la energía luminosa produce cargas positiva y negativa en dos semiconductores próximos de diferente tipo, produciendo así un campo eléctrico capaz de generar una corriente.

Los paneles fotovoltaicos, además de producir energía que puede alimentar un red eléctrica terrestre, pueden emplearse en vehículos eléctricos y barcos solares. Lo mejor de estas técnicas se reúne en competiciones como la Solar Flash o la Carrera Solar Atacama en América, o la Frisian Nuon Solar Challenge en Europa

4.2 Colectores solares: Llamado captador solar  es cualquier dispositivo diseñado para recoger la energía radiada por el sol y convertirla en energía térmica.

Los colectores se dividen en dos grandes grupos:captadores de baja temperatura y alta temperatura:

4.2.1 Captadores de baja temperatura:utilizados fundamentalmente en sistemas domésticos de calefacción y ACS

Captador solar plano, también llamado colector solar plano o panel solar térmico, consistente en una caja plana metálica por la que circula un fluido, que se calienta a su paso por el panel. Puede ser a su vez:Captador plano protegido: con un vidrio que limita las pérdidas de calor.

Captador plano no protegido: sistema más económico y de bajo rendimiento, utilizado esencialmente para climatización de piscinas.

Panel de tubos de vacío, donde la superficie captadora está aislada del exterior por un doble tubo de vidrio que crea una cámara al vacío. Existen dos sistemas:Flujo directo: el fluido circula por los tubos, como en los captadores planos.

Flujo indirecto o Heat pipe: el calor evapora un fluido en el tubo, y éste transmite su energía al condensarse en el extremo.

 

4.2.2  Captador de alta temperatura: conformados mediante espejos, y utilizados generalmente para producir energía eléctrica.

Concentrador solar: el fluido se calienta a alta temperatura mediante espejos parabólicos. Pueden ser: Sistemas lineales (disposición cilíndrica): el fluido se calienta al recorrer la línea situada en el foco de la parábola

Sistemas puntuales (disposición esférica): con forma de plato, utilizado para concentrar más los rayos y obtener así temperaturas más altas cuando la infraestructura es de dimensiones limitadas.

Espejos planos o lentes Fresnel lineales, con idéntica función que los concentradores solares lineales.

Espejos en una central térmica solar, que reflejan la radiación solar y la concentran en un único punto situado en una torre, en donde se genera vapor de agua para producir electricidad.

Espejos en un horno solar, variante donde se utilizan espejos planos y posteriormente espejos parabólicos para obtener muy altas temperaturas

 

5. ¿COMO FUNCIONA UN PANEL SOLAR?

 

Los paneles fotovoltaicos están formados por numerosas celdas (llamadas células fotovoltaicas) que captan la radiación luminosa (fotones procedente de la radiación solar). Estos fotones impactan sobre la superficie de la célula y allí son absorbidos por materiales semiconductores, tales como el silicio, golpeando a los electrones liberándolos de los átomos a los que pertenecían, así los electrones comienzan a circular por el material produciendo la electricidad en forma de corriente continua a baja tensión. La estructura de los paneles solares está compuesta, entre otras cosas, por: un generador solar, un acumulador, un regulador de carga y un inversor (opcional). Los acumuladores son los que almacenan la energía producida por el generador y nos da la posibilidad de utilizar dicha energía almacenada en los días en donde existe una radiación muy bajo o directamente no se hace presente el sol. El regulador de carga, como su nombre lo indica, se encarga de evitar que se produzcan sobrecargas o descargas excesivas en el acumulador, si esto ocurriese se producirían daños irreversibles. Como el tipo corriente eléctrica que proporcionan los paneles solares es corriente continua, muchas veces se usa un inversor y/o convertidor de potencia para transformar la corriente continua en corriente alterna, que es la que utilizamos habitualmente en nuestras casas, trabajos y comercios.

Aunque cada celda solar provee una cantidad relativamente pequeña de energía, muchas de estas repartidas en un área grande (formando el panel solar) pueden proveer suficiente energía como para ser útiles. Estas células se conectan entre sí como un circuito en serie para así aumentar la tensión de salida de la electricidad, al mismo tiempo varias redes de circuito paralelo se conectan para aumentar la capacidad de producción eléctrica que podrá proporcionar el panel. Para obtener la mayor cantidad de energía las celdas solares deben apuntar directamente al sol.

 

6.¿EN QUE PAÍS SE UTILIZAN MAS LOS PANELES SOLARES?

Los países que mas utilizan esta tecnología de energía son:

Australia,Austria, Canadá,Francia,Alemania,Italia, Japón,Corea, México, Países Bajos, Noruega,España,Suiza,Reino Unido,Estados Unidos.Los cuales forman parte de una red mundial que cada día demuestra la necesidad de cambiar nuestra tradicionales formas de utilizar la energía, para llegar a otras como el panel solar y así no contaminar mas el planeta.

7.¿CUAL ES EL COSTO DE UN PANEL SOLAR?

El precio de paneles fotovoltaicos en 2010 fue de US$2-4 /vatio.Como la cantidad de producción aumenta, los precios probablemente continúen bajando. Instalados, el costo está entre US$3-7 por vatio.

Los precios de venta al por menor actuales en Australia para sistemas pequeños son de alrededor AU$12-15 por vatio. Por ejemplo, un panel de 10 W costaba AU$150 hacia diciembre de 2005, y uno de 20 W costaba AU$300.000