Climatización

¿Cómo podemos usar la energía del sol en nuestro…

Cabe recordar que usar la energía solar en nuestro beneficio ya lo hacemos habitualmente, aprovechando sus propiedades para nuestro organismo.
La intención de ésta entrada es “aprovecharnos económicamente” usando esa energía como renovable para nuestro uso. Ahora cabe diferenciar entre los tipos de paneles que podemos usar la energía solar: en dos tipos de paneles:
1- Paneles Solares Térmicos

La diferencia entre ambos es la finalidad de éstos. Unos captan la energía del sol para convertirla en electricidad y los otros para calentar agua caliente sanitaria (ACS).

A su vez podemos hacer otra distinción dentro de los paneles solares térmicos dividiéndose en dos tipos, como nos explican en Inarquía:

  1. Captador plano: tiene una serie de tubos bajo vidrio dentro del panel y son los más comunes.
  2. Captador de tubos de vacío: son una tecnología superior al captador plano, están hechos para minimizar las pérdidas de calor hacia el exterior, así que tienen mayor rendimiento y son más caros.

Los paneles tienen una placa receptora y conductos,  adheridos a ésta, por los que circula líquido que al ser expuesto al sol se calienta. Esta placa está generalmente recubierta con una capa selectiva de color negro. El líquido calentado es bombeado hacia un aparato intercambiador de energía donde cede el calor y luego circula de vuelta hacia el panel para ser recalentado. Es una manera simple y efectiva de aprovechar la energía solar.

1- Paneles Solares Fotovoltaicos

En este caso, la absorción  de la energía solar en sus numerosas celdas, llamadas celdas fotovoltáicas, es convertida en electricidad. Estas celdas dependen del efecto fotovoltaico por que la energía lumínica produce cargas positiva y negativa en dos semiconductores próximos de diferente tipo, produciendo así un campo eléctrico capaz de generar una corriente. La producción de corriente, depende de la irradiancia (nivel de iluminación), de modo que, cuanto más sea la luz captada, mayor será la intensidad eléctrica a través de la célula. Los materiales para celdas solares suelen ser silicio cristalino o arseniuro de galio.

Imagen: Solectric

Podemos distinguir tres tipos de paneles:

  1.  Paneles Solares Fotovoltaicos Monocristalinos: Se obtiene del silicio puro fundido y dopado con boro. tienen un único cristal que ha tenido un crecimiento controlado. Esto provoca que toda la superficie del panel va por la misma dirección, consiguiendo ser el sistema más eficiente de los fotovoltaicos. Son típicos los azules homogéneos y la visibilidad de las conexiones de las células individuales entre sí. Rendimiento en laboratorio : 24%. Rendimiento directo: 15-18%
  2. Paneles Solares Fotovoltaicos Policristalinos: Se obtiene del silicio puro fundido y dopado con boro, pero a diferencia del monocristalino se reducen las fases de cristalización. Por lo tanto, es más económica su fabricación.  No se controla el crecimiento del cristal y por lo tanto su superficie tiene todas las direcciones haciendo que sean menos eficientes que los monocristalinos. La superficie está estructurada en cristales, y a simple vista se distinguen distintos tonos azules. Rendimientos en laboratorio: 19-20%. Rendimiento directo: 12-14%
  3. Paneles Solares Fotovoltaicos Amorfos: también denominados de capa fina. Son fabricados mediante la colocación de  una fina capa de silicio amorfo (no cristalino), sobre una superficie como vidrio o plástico. Es el módulo más económico en su fabricación. Son los paneles más tradicionales y representan una eficacia entre el 7-13%, llegando a ser 4 veces inferior a los monocristalinos. se emplea en aplicaciones solares como relojes o calculadoras. Pueden estar hechos de diferente materiales: silicio amorfo de teluluro de cadmio, de cobre y de células fotovoltaicas. Posee un color homogéneo, pero no existe conexión visible entre las células. Rendimiento en laboratorio: 16%. Rendimiento directo: <10%

Dependiendo de cual sea nuestra necesidad, optaremos por instalar un tipo u otro de paneles aunque tenemos la posibilidad de instalar paneles híbridos, combinando la tecnología térmica y fotovoltáica capaz de generar simultáneamente electricidad y calor.

El rendimiento de los módulos fotovoltaicos está estrechamente relacionado con la luz solar incidente sobre los mismos y la temperatura que alcanzan las células fotovoltaicas que los componen. Este calor de las células, que era un problema para el sistema fotovoltaico, es aprovechado por el sistema híbrido, que lo transfiere primero a un fluido caloportador, y después a un acumulador solar. De esta forma no solo se aprovecha esta temperatura para generar calor, sino que además aumenta el rendimiento de las células fotovoltaicas al disminuir el calor alcanzado por las mismas, disipándolo gracias al fluido.

El panel solar híbrido está compuesto por:

  1. Células fotovoltaicas, dispuestas sobre un absorbedor de calor.
  2. Absorbedor de calor, consiguiendo un módulo compacto con entrada y salida para el fluido caloportador.
  3. Caja de conexiones para el cableado eléctrico.

El espacio existente entre el vidrio y las células fotovoltaicas consigue mejorar la eficiencia del sistema térmico al conseguir un efecto invernadero. La potencia fotovoltaica se aumentará hasta un 15%, reduciendo en un 40% el espacio necesario para instalar ambas tecnologías, prolongando su vida útil al mejorar sus condiciones de trabajo, y reduciendo la amortización de la inversión.

Fuente: Instalaciones y eficiencia energética, Inarquía, Wikipedia, OCU, Endef

 

 

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