Paneles de energía
solar fotovoltaica

Panel fotovoltaico

Panel fotovoltaico

Una panel fotovoltaico es un tipo de panel solar diseñado para el aprovechamiento de la energía solar fotovoltaica. Su función es transformar la energía solar en electricidad

Los paneles fotovoltaicos se pueden utilizar para generar energía eléctrica tanto en aplicaciones domésticas o en aplicaciones comerciales.

Los módulos fotovoltaicos estan formados por un conjunto de celdas fotovoltaicas interconectadas entre ellas. Las células fotovoltaicas que componen un panel fotovoltaico se encuentran encajadas y protegidas. El panel fotovoltaico es el encargado de transformar de una manera directa la energía de la radiación solar en electricidad, en forma de corriente continua.

La célula solar sólo es capaz de generar una tensión de unas décimas de voltio (+/- 0,5 V) y una potencia máxima de 1 o 2 Watts. Por tanto, es necesario conectar en serie varias células (que se comportan como pequeños generadores de corriente) para conseguir tensiones de 624 V, aceptadas en muchas aplicaciones.

La placa fotovoltaica está diseñada para soportar las condiciones que se dan al aire libre y poder formar parte de la "piel" del edificio. Su vida útil se considera de 25 años.

Las células se encapsulan en una resina, y se colocan entre dos láminas para formar los módulos fotovoltaicos. La lámina exterior es de vidrio y la posterior puede ser de plástico opaco o de vidrio, si se quiere hacer un módulo semitransparente.

En el hemisferio norte, hay que orientar las placas, en dirección sur y con una inclinación determinada. La más apropiada en cada emplazamiento depende de la latitud y de la época del año, siendo aconsejable el estudio de radiación solar recibida para cada emplazamiento. Por otro lado la inclinación de los módulos variará en función de las necesidades energéticas previstas y del período de utilización, a fin de hacer un balance estacional (invierno, verano) o anual.

Producción de electricidad mediante placas fotovoltaicas

Paneles fotovoltaicosLas placas fotovoltaicas producen electricidad en forma de corriente continua y suelen tener entre 20 y 40 células solares. De todos modos, es habitual que los módulos estén formados por 36 células para alcanzar los voltios necesarios para la carga de las baterías (12 V).

Las placas solars fotovoltaicas se pueden unir entre sí de dos formas:

  • Conexión en paralelo. Este tipo de conexión se se realiza con unión por una parte de los polos positivos y, por otro, de los negativos. La unión en paralelo entre los paneles solares proporciona una tensión igual a la del módulo (12-18 V)
  • Conexión en serie. La forma de conectar en serie dos o más paneles fotovoltaicos es conectando polo positivo de la primera con negativo de la segunda y sucesivamente. La unión en serie da una tensión igual a la suma de la de cada módulo (por ejemplo 12 V, 24 V, 36 V , etc.), dependiendo del número de placas interconectadas.

Materiales de las placas fotovoltaicas

Cuando se utiliza una estructura de soporte de los módulos solares, conviene emplear materiales que presenten buenas propiedades mecánicas, además de una gran durabilidad, teniendo en cuenta la larga vida útil de las instalaciones. Normalmente, los elementos de soporte son de:

  • Aluminio anodizado (de poco peso y gran resistencia)
  • Hierro galvanizado (apropiado para grandes cargas
  • Acero inoxidable (para ambientes muy corrosivos, es el de más calidad y precio más elevado).

También existe la posibilidad de realizar las estructuras de los modulos fotovoltaicos con madera, debidamente tratada; con unas operaciones mínimas de mantenimiento, presentando unas condiciones aceptables para este uso. Las piezas de fijación, como los tornillos, deberían ser siempre de acero inoxidable.

Rendimiento de los módulos fotovoltaicos

En determinados casos, con el fin de aumentar los rendimientos del sistema de captación, se puede dotar de movimiento la estructura soporte con unos sistemas de seguimiento solar. Funcionan mediante un motor normalmente asociado a un ordenador que, según la fecha y hora del día, ajusta la orientación de los paneles, ya sea respecto de uno o de los dos ejes del plano que contiene el panel. Estos sistemas son, naturalmente, más complejas e implican un mayor gasto y un mantenimiento más elevado.

El fenómeno de difracción de la luz permite obtener paneles fotovoltaicos con un índice de transparencia superior al aparente, ya que la sombra proyectada por cada célula en el interior del edificio es inferior a la superficie que ocupa. Esto implica que el panel solar se percibe sensiblemente más opaco desde el exterior que desde el interior. Es posible, además, obtener una mayor transparencia si, dentro de una misma placa , se aumenta la distancia entre las células.

Placas fotovoltaicas como elemento constructivo

Paneles fotovoltaicos en la construcciónLas placas fotovoltaicas empleadas en sistemas conectados a la red no son diferentes de las utilizadas por sistemas autónomos. Las que se integran en los edificios son normalmente módulos estándar. Un problema formal habitual es el hecho de que pueden llegar a configurar estructuras independientes, superpuestas en el edificio, añadidas sin responder a criterios estéticos. En el mejor de los casos, se integran en las fachadas o el tejado. Por este motivo, algunas empresas han desarrollado elementos fotovoltaicos integrados en los edificios que pueden sustituir algunos elementos tradicionales de la arquitectura.

Las placas fotovoltaicas pueden ser, pues, tratadas como un elemento constructivo y ser combinadas con otros materiales en módulos prefabricados de gran superficie (actualmente se fabrican hasta 14 m²). Son apropiadas para la formación de fachadas, la mejor orientación de las cuales es la sur, a pesar de no ser importante la influencia de una desviación de entre 30º y 45º hacia el este o el oeste en el cómputo anual de captación de energía.

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Última revisión: 16 de febrero de 2018