Comprender cómo funcionan los paneles solares es de gran ayuda para realizar el correcto mantenimiento de sus paneles. ¿Para qué nos sirve conocer su funcionamiento? Sabiendo cómo funcionan los paneles solares, será más fácil entender un sistema de energía solar. Acompáñenos a conocer todo sobre los paneles solares funcionamiento con este blog de AutoSolar.
Por otro lado, si le interesa comprar paneles fotovoltaicos, entender cómo funcionan le ayudará. Así podrá resolver dudas sobre la forma de producir electricidad a partir de la radiación solar. Sí, puede generar su propia electricidad gracias a los paneles solares funcionamiento.
Cómo funcionan los paneles solares: paso a paso
El funcionamiento de un panel solar se desarrolla en 2 niveles. Tenemos el funcionamiento de un panel solar a nivel interno y externo. Es decir, el funcionamiento dentro del propio panel y el funcionamiento de un panel solar dentro del sistema solar fotovoltaico completo. Veamos a detalle cómo funcionan los paneles solares a nivel interno y externo.
¿Cómo funcionan los paneles solares?
El funcionamiento de un panel solar inicia con la captación de la energía solar. Esta luego pasa a través de la estructura interna, compuesta por las celdas solares. Luego, es transformada en electricidad que es transportada a la vivienda.
Veamos cómo funcionan los paneles solares a nivel interno paso a paso:
- El funcionamiento inicia con la captación de la luz solar por las celdas. Una celda cuenta con 2 capas de silicio, cada capa está dopada de materiales como el boro y el fósforo. Formando el lado positivo y negativo en el panel.
- Los electrones presentes en la luz solar estimulan las celdas solares. Con la estimulación se crea un campo eléctrico en la zona de unión entre ambas capas.
- En el campo eléctrico formado se sueltan electrones de los átomos de las celdas fotovoltaicas. Estos electrones libres se ponen en movimiento.
- Los ahora electrones libres fluyen a través de la celda, salen de la unión. De esta forma se genera la corriente eléctrica.
- La corriente pasa a las barras colectoras presentes en el panel. Luego pasan por los cables hasta salir al inversor.
Con los paneles solares funcionamiento logramos convertir la luz solar en electricidad. Específicamente en corriente continua (DC). Para poder emplearlo en nuestros consumos necesitaremos convertir esa corriente en corriente alterna. Por ello, el siguiente paso en el funcionamiento de un panel solar el paso de la electricidad al sistema completo.
¿Cómo funcionan los paneles solares en una casa?
El funcionamiento a nivel externo implica su desempeño en un sistema fotovoltaico completo. La función del panel solar es solo el primer paso para contar con electricidad en una casa o empresa.
Veamos cómo funcionan los paneles solares dentro de un sistema solar fotovoltaico:
- Los paneles captan la energía solar. Mediante el efecto fotovoltaico, esta luz solar se transforma en electricidad.
- La electricidad que generan los paneles solares funcionamiento es corriente continua (DC).
- La corriente continua pasa al inversor para convertirse en corriente alterna (AC).
- Luego de convertirse en corriente alterna, la electricidad se distribuye a toda la vivienda.
Todo el proceso de funcionamiento de un panel solar sucede durante las horas diurnas, cuando hay sol. Si deseas contar con energía durante la noche, será necesario almacenar la energía en baterías.
Paneles solares funcionamiento: datos básicos
El cómo funcionan los paneles solares se trata de una de las cuestiones más frecuentes sobre la instalación de sistemas fotovoltaicos en los últimos años. El auge de las instalaciones de paneles se fundamenta en el objetivo principal: generar electricidad a través de la energía solar. Es natural cuestionarse cómo la energía que nos brinda el sol genera energía eléctrica, es decir, cómo funcionan los paneles solares.
Aunque los humanos siempre han sabido que el sol es importante para prevenir el cambio climático, en el siglo XIX todo cambió. Esto gracias a la invención del panel solar, que permite usar la luz solar para transformarla en electricidad.
A partir de este primer paso, las décadas posteriores se centraron en las constantes pruebas para mejorar la calidad de los paneles fotovoltaicos. Esto incluye avances como la elección del material, las conexiones internas, y la pureza de los elementos. Estos datos afectan su funcionamiento.
En la actualidad, estos paneles son mucho más eficientes. Primero veremos los componentes más importantes de un panel solar fotovoltaico que intervienen en el paneles solares funcionamiento.
Paneles solares funcionamiento ¿Cuál es su composición?
El proceso de paneles solares funcionamiento parte desde la fabricación. Esto incluye la elección y ubicación de los componentes que conforman el panel solar. Veremos cuáles de sus componentes cumplen un rol principal en el funcionamiento.
Paneles solares funcionamiento: componentes
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Celdas solares: En cada celda o célula solar se produce el funcionamiento módulos solares. Son los pequeños cuadros que conforman cada panel. Aquí se produce el efecto fotovoltaico, la conversión de estas fuentes de energía en energía eléctrica que explica cómo funcionan las placas solares.
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Barras colectoras: Las células solares de cada panel se encuentran conectadas por medio de bus-bar o barras colectoras. Estas barras colectoras recepcionan la corriente eléctrica generada a partir de placas solares. Cada grupo de celdas solares conectadas en serie producen una cantidad de energía que se suma para obtener el total generado por el panel.
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Caja de conexión: La energía de todas las células fotovoltaicas se recoge y se envía a los terminales de conexión. Estos terminales están en la parte de atrás de cada panel. La caja de conexiones incluye los 2 terminales o conectores de cada panel solar. Cuenta con protección IP64 que lo vuelve resistente.
Paneles solares funcionamiento: conoce sus componentes
Uno de los pasos más importantes para entender el funcionamiento de los módulos fotovoltaicos, es conocer sus componentes. ¿Qué elementos conforman un sistema solar fotovoltaico? A continuación te los presentamos lo necesario sobre su funcionamiento. ¡Toma nota!
- ➡️ Módulos fotovoltaicos: Son los componentes más esenciales y visibles del sistema. Se conforman por celdas solares cuya función es captar la luz solar. Una vez impacten sobre ella, se convierte la electricidad en corriente continua.
- ➡️ Inversor solar: Es un equipo relevante que permite transformar la corriente continua, captada por los paneles, en corriente alterna (AC). Esta es la que requieren los electrodomésticos y equipos eléctricos en hogares.
- ➡️ Regulador o controlador de carga: Aplica para las instalaciones con baterías y sirve para controlar el voltaje y la corriente que entra desde los paneles. Un regulador evita las sobrecargas, lo que permite ampliar su vida útil. Los reguladores pueden ser PWM o MPPT.
- ➡️ Baterías: También conocidos como acumuladores, son elementos que almacenan la energía excedente durante el día. Su propósito es tener una fuente energética para momentos críticos, como en las noches. Son esenciales en sistemas aislados.
- ➡️ Soportes para módulos: Generalmente son fabricadas a base de aluminio. Brinda la resistencia necesaria para la instalación y permite su inclinación óptima para asegurar una mayor captación solar.
Cada parte cumple una función específica que permite transformar la energía del sol en electricidad utilizable. En la práctica, pueden adquirirse por separado, así como en kits solares completos.
Funcionamiento de los paneles en cada tipo de sistema
El funcionamiento de los paneles fotovoltaicos dependerá del tipo de sistema al que estén integrados. Te explicamos los tres principales sistemas y cómo pueden diferir en su funcionamiento:
Funcionamiento según los tipos de sistemas fotovoltaicos
- ✔ Sistemas conectados a la red. Generan electricidad por la radiación solar y la envían al sistema eléctrico de la vivienda. En las noches o días nublados, se retoma electricidad de la red eléctrica. Es uno de los sistemas fotovoltaicos más económicos y sirven para reducir el consumo de luz mensual.
- ✔ Sistemas aislados de la red eléctrica. Funcionan de forma independiente a la red eléctrica. La energía generada por los módulos fotovoltaicos se almacena en baterías solares, que son imprescindibles en la instalación. Se incorpora también un regulador de carga. Es ideal para viviendas aisladas de la red eléctrica.
- ✔ Sistemas híbridos. Funciona principalmente con energía solar y su almacenamiento en baterías. Tienen a la red eléctrica como un sistema de respaldo energético. Es un sistema que combina las características de los sistemas anteriores y que ofrece mayor independencia, sin dejar de estar conectados de la red.
Aunque es esencial la conversión de luz solar en electricidad para su funcionamiento, cada sistema tiene diferentes propósitos. En el siguiente video, explicamos de lo señalado:
Cómo funcionan los paneles fotovoltaicos con celdas solares
El desarrollo del proceso de funcionamiento se da en las células solares. En las celdas se producen los dos efectos más importantes que permiten la producción de electricidad: el efecto fotoeléctrico y el efecto fotovoltaico.
El efecto fotoeléctrico describe la emisión de electrones (e–) que emite un material o superficie, un metal, cuando incide en este una radiación electromagnética.
En este caso, los rayos del sol llegan a las celdas solares y al silicio cristalino. Esto ocurre a una frecuencia específica. Esta frecuencia permite que se produzca el efecto fotoeléctrico. Así, se emiten electrones.
Por otro lado, el efecto fotovoltaico se produce cuando una parte de la energía de la luz es convertida en energía eléctrica. El efecto fotoeléctrico da paso al efecto fotovoltaico, cuando la radiación solar incide sobre las superficies de silicio de las celdas solares.
Así se crea un flujo eléctrico constante. Esto forma un circuito cerrado. Este circuito será usado por un dispositivo de carga o consumo, como los aparatos electrónicos.
El elemento de consumo es una resistencia con un valor R (en Ohmios). La potencia (P) que se pierde en la resistencia es el resultado de la corriente (I) que la atraviesa.
También depende de la diferencia de potencial (V) o tensión entre sus extremos. Tanto la tensión como la corriente se originan en las celdas solares. Así pues, sería: P = I × ∆V.
En líneas generales, así se produce la conversión de la radiación solar en energía eléctrica. Sin embargo, la energía de los paneles es inestable. Se necesita un inversor solar para convertir la energía solar fotovoltaica de la instalación de paneles fotovoltaicos. Solo así se puede usar en su casa.
Orientación ideal para un buen funcionamiento
Para el máximo rendimiento de las instalaciones solares fotovoltaicas, se debe cuidar la orientación. ¿Qué entendemos por orientación? Simple, es la posición a la que va a señalar la superficie del panel solar. Ciertamente, la orientación de los paneles fotovoltaicos se determina en función a la ubicación del sol.
Dado que el sol es el que provee la energía, se busca que el panel pase la mayor parte del tiempo captando la radiación solar directa. En el caso peruano, al situarnos en el hemisferio sur, se busca situar los paneles orientados hacia el norte. El objetivo es que los rayos solares impacten en las celdas solares.
¿Qué más debemos saber sobre su rendimiento?
Existen otros factores que influyen en el rendimiento o funcionamiento del sistema. Debemos tener en cuenta que el funcionamiento abarca varios aspectos. Además de las placas, es importante considerar los equipos complementarios y el modo de instalación.
- Eficiencia del panel fotovoltaico: Indica el porcentaje de luz solar que puede convertirse en electricidad utilizable.
- Irradiancia solar: El nivel de radiación solar influye en la producción de energía diaria del sistema.
- Presencia de sombras: El sombreado, ya sea parcial o mínimo, puede tener un efecto negativo en la producción energética.
- Vida útil: Los módulos fotovoltaicos tienen una vida útil estimada entre 25 a 30 años.
- Rendimiento en altas temperaturas: Las altas temperatura pueden reducir la eficiencia de paneles fotovoltaicos.
Toda esta información es básica para entender la puesta en marcha de módulos fotovoltaicos en un sistema de energía solar. Si tienes alguna pregunta extra sobre el funcionamiento, contacta con nosotros. Nuestro equipo te brindará toda la información que solicites.
Además, si te interesa comprar un sistema a medida, te asesoramos para que pueda adquirir el sistema fotovoltaico ideal para tus consumos energéticos. ¡Nuestras cotizaciones son gratuitas!