Los paneles solares térmicos y los paneles solares fotovoltaicos son dos tecnologías basadas en el aprovechamiento de la energía solar. Sin embargo, su funcionamiento, aplicaciones y rendimiento son distintos.
Tipo de energía obtenida
La principal diferencia entre ambos sistemas radica en el tipo de energía que generan y cómo la aprovechan:
- Paneles solares fotovoltaicos: convierten la radiación solar en energía eléctrica mediante un proceso fotoquímico en sus celdas solares. Esta electricidad se puede utilizar de inmediato o almacenar en baterías para su uso posterior.
- Paneles solares térmicos: captan la energía solar en forma de calor a través de colectores, transfiriéndola a un fluido caloportador. Este calor puede emplearse directamente para calentar agua, calefacción o, en sistemas más avanzados, para generar electricidad mediante turbinas de vapor.
Diferencias en el costo económico
Costo de los paneles solares térmicos
Los paneles solares térmicos generalmente tienen un costo inicial más bajo en comparación con los paneles fotovoltaicos debido a la simplicidad de la tecnología.
Están compuestos principalmente por materiales como cobre, aluminio y vidrio, que son más baratos que los semiconductores utilizados en los fotovoltaicos. Además, los sistemas solares térmicos requieren menos componentes electrónicos y no necesitan inversores, lo que reduce el costo global de la instalación.
Para una instalación doméstica típica, los precios suelen oscilar entre 2.500 y 6.000 euros, dependiendo del tamaño del sistema y la capacidad de captación de calor. Los sistemas más pequeños, que solo proporcionan calefacción de agua, tienden a estar en el rango inferior, mientras que aquellos que también incluyen calefacción de espacio pueden estar en el extremo superior.
Los costes de mantenimiento son bajos, ya que estos sistemas tienen una vida útil de muchos años sin necesidad de reparaciones significativas.
Costo de los paneles solares fotovoltaicos
En comparación, los paneles fotovoltaicos son más costosos debido a la complejidad de la tecnología de conversión de energía solar en electricidad.
Están hechos principalmente de células solares de silicio, lo que requiere un proceso de fabricación más avanzado, y además requieren inversores y otros componentes electrónicos para convertir la energía en corriente alterna (CA), lo que incrementa el precio total de la instalación.
Para una instalación doméstica de paneles fotovoltaicos, el costo suele oscilar entre 4.000 y 9.000 euros, dependiendo de la capacidad del sistema, que generalmente es de entre 3 y 5 kW para una vivienda de tamaño medio. Este costo incluye los paneles, el inversor, el sistema de montaje y la instalación. Aunque los costos han disminuido en los últimos años debido a avances tecnológicos, los sistemas fotovoltaicos siguen siendo más caros que los térmicos.
Sin embargo, los paneles fotovoltaicos pueden generar electricidad, lo que permite una mayor autosuficiencia energética y un ahorro potencial en la factura eléctrica a largo plazo.
Aunque el mantenimiento es relativamente bajo, es posible que se necesite reemplazar el inversor después de unos 10 años.
Diferencias de rendimiento energético
Rendimiento de los paneles solares térmicos
Los paneles solares térmicos son muy eficientes en la conversión de la energía solar en calor. Su rendimiento suele ser superior al de los paneles fotovoltaicos en cuanto a la captación y uso directo de la energía solar, especialmente en aplicaciones de calefacción de agua o calefacción de espacio.
La eficiencia de conversión de estos sistemas puede superar el 70%, lo que significa que una gran parte de la energía solar que captan se convierte en calor útil. Esto los hace especialmente adecuados para viviendas que necesitan agua caliente o calefacción, ya que no dependen de la conversión a electricidad, sino que aprovechan el calor directamente.
Rendimiento de los paneles solares fotovoltaicos
En el caso de los paneles fotovoltaicos, su rendimiento está enfocado en la conversión de energía solar en electricidad, lo cual tiene una eficiencia mucho más baja en comparación con los térmicos.
Los paneles fotovoltaicos más eficientes actualmente tienen un rendimiento de entre el 15% y el 22%, lo que significa que una fracción de la luz solar que incide sobre ellos se convierte en electricidad. Aunque esta eficiencia es más baja, los paneles fotovoltaicos pueden generar electricidad incluso en condiciones de luz difusa, como en días nublados, lo que los hace más versátiles en una variedad de condiciones climáticas.
Almacenamiento de energía
- Los sistemas fotovoltaicos pueden almacenar la electricidad generada en baterías para su uso posterior.
- Los sistemas térmicos almacenan el calor en acumuladores solares, que retienen la energía térmica en forma de agua caliente o fluidos especiales.
Diferencias de funcionamiento
Funcionamiento de un panel solar fotovoltaico
Los paneles fotovoltaicos están compuestos por células solares de materiales semiconductores como el silicio. Cuando la luz solar incide sobre estas células, los fotones generan un flujo de electrones, produciendo una corriente eléctrica en corriente continua (CC), que luego se transforma en corriente alterna (CA) para su uso en el hogar o la industria.
Funcionamiento de un panel solar térmico
Los paneles solares térmicos utilizan superficies absorbentes para capturar la energía solar y transferir el calor a un fluido caloportador. Este fluido puede emplearse para calentar agua sanitaria, calefacción o incluso para generar vapor que accione turbinas en centrales termosolares, produciendo energía eléctrica.
Ventajas y desventajas comparativas
| Característica | Fotovoltaico | Térmico |
|---|---|---|
| Tipo de energía | Eléctrica | Térmica |
| Aplicaciones | Iluminación, electrónica, electrodomésticos | Calefacción, agua caliente, generación eléctrica indirecta |
| Almacenamiento | Baterías | Acumuladores solares |
| Costo inicial | Alto | Más bajo |
| Eficiencia | Menor conversión energética | Mayor en aplicación térmica |
| Mantenimiento | Bajo | Requiere revisión periódica |