Fotovoltaico es un adjetivo para identificar todo aquello que tenga relación con la energía fotovoltaica y el efecto fotovoltaico, más concretamente. Este concepto de energía solar se refiere a la generación de electricidad a través de la luz solar.
El significado de fotovoltaico proviene de la composición de fotón y voltio.
Un fotón es la partícula portadora de todas las formas de radiación electromagnética, entre ellas la luz visible. Por otro lado, un voltio es la unidad de la corriente eléctrica. De esta forma, es fácil deducir la relación entre la luz visible o la radiación solar con la generación de energía eléctrica o electricidad.
Nos referimos al efecto fotovoltaico en todo lo relativo a la obtención de energía a través de la acción de la luz. La fuente de luz más usada para las instalaciones fotovoltaicas es la proveniente del Sol, es decir, la energía solar.
¿Qué es la energía solar fotovoltaica?
La energía solar fotovoltaica es una metodología de obtención de energía eléctrica gracias a las placas solares.
Se trata de una energía renovable. Toda la cantidad de energía generada proviene del Sol. Por ello se considera inagotable. A diferencia de los combustibles fósiles, al producir electricidad no emite gases de efecto invernadero.
Una placa solar es un conjunto de células fotovoltaicas o células solares. Las células fotoeléctricas son las responsables del aprovechamiento de los rayos solares. Son unos dispositivos que al recibir los fotones se excitan, provocan saltos de electrones. Estos electrones generan una pequeña diferencia de potencial.
Esta propiedad se le llama efecto fotovoltaico.
Definición de paneles fotovoltaicos
Los paneles solares fotovoltaicos, también conocidos como módulos solares, son dispositivos diseñados para convertir la energía solar en electricidad utilizando el efecto fotovoltaico. Están compuestos por células solares, generalmente fabricadas con silicio, que absorben la luz solar y generan una corriente eléctrica cuando los fotones de la luz impactan en ellas.
Cada placa fotovoltaica consta de múltiples células conectadas en serie y en paralelo para producir la corriente eléctrica necesaria. Estos paneles son ampliamente utilizados en sistemas de energía solar fotovoltaica, ya sea a pequeña escala en instalaciones residenciales o a gran escala en proyectos comerciales e industriales, así como en aplicaciones remotas y espaciales.
Los paneles solares fotovoltaicos desempeñan un papel fundamental en la transición hacia fuentes de energía más limpias y sostenibles, ya que generan electricidad de manera renovable y tienen un impacto ambiental reducido en comparación con las fuentes de energía convencionales.
Clasificación y tipos de energía fotovoltaica
Los sistemas fotovoltaicos se dividen en 2 grandes familias:
- Sistemas aislados: no están conectados a ninguna red eléctrica de distribución por definición. Esto significa que el sistema fotovoltaico debe disponer de baterías para almacenar la energía.
- Plantas conectadas a la red eléctrica: que una instalación esté conectada a la red significa que puede vender la sobreproducción de electricidad a la compañía eléctrica.
Un caso particular de un sistema aislado es el llamado "híbrido". Los sistemas solares híbridos permanecen conectados a la red de distribución, pero utiliza principalmente sus recursos. También pueden trabajar en con otros sistemas. Por ejemplo: solar térmica, eólica, incluso con un generador eléctrico.
Puede pasar que ninguna de las fuentes está disponible o el acumulador esté descargado. en este caso, se conecta el sistema a la red eléctrica.
Sistemas fotovoltaicos autónomos
Se utiliza en instalaciones aisladas de otras fuentes de energía. Es decir, de acuerdo con esta definición, se instala en sitios donde las red eléctrica no llega por cualquier razón. En estos caos, la energía fotovoltaica es una buena solución.
-
Campo fotovoltaico, designado para recoger energía a través de módulos fotovoltaicos.
-
Batería de almacenamiento o acumulador, que consiste en una o más baterías conectadas recargables. Las baterías permiten retener la carga eléctrica suministrada por los paneles solares.
-
Automatización de la gestión: es una unidad que puede cambiar de forma automática entre diferentes fuentes renovables.
-
Regulador de carga. El regulador recolecta y administrar la energía para mantenerla dentro de ciertos límites de seguridad.
-
Inversor o convertidor corriente continua / corriente alterna.
Los voltajes más usados en el campo fotovoltaico son 12 o 24 V.
Existen kits de energía solar fotovoltaica fáciles de instalar. De todos modos, es recomendable seguir algún curso sobre la energía fotovoltaica para poder hacerlo con eficacia y seguridad.
Acumuladores
El acumulador se compone generalmente de monobloques. También pueden ser elementos individuales diseñados para cargas y descargas profundas y cíclicas.
No se recomienda utilizar baterías para automoción. A pesar de funcionar correctamente tiene una vida útil baja. Es decir, toleran menos ciclos de carga y de descarga en comparación con los acumuladores diseñados para este tipo de uso.
En el caso de las instalaciones de acumulación de pértiga o altura no se pueden utilizar baterías de automóvil. Cualquier fuga de electrolito podría causar daños a personas, animales y propiedades. Por ejemplo, en sistemas de alumbrado público o similares.
En estas instalaciones se usan acumuladores especiales en los que el electrolito líquido se reemplaza por un gel especial.
Controladores de carga eléctrica
El controlador de carga es un dispositivo electrónico debe desconectarse automáticamente en las siguientes condiciones:
-
La tensión suministrada por los módulos es menor que el mínimo de los acumuladores de carga.
-
Recarga completa. Derivación de la corriente eléctrica generada directamente al inversor.
-
Descarga total. Batería ahora agotada y posible derivación al inversor.
Energía solar térmica
En sistemas autónomos también es frecuente la combinación de los paneles solares fotovoltaicos con los colectores solares. Los colectores solares permiten transformar radiación solar en energía calorífica. Estos sistemas sirven para obtener agua caliente sanitaria o calefacción. Se trata de la energía solar térmica.
La energía solar térmica se basa el aprovechamiento de la energía solar al transformarse en energía térmica.