Comprender cómo funcionan los paneles solares puede ser 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.
Por otro lado, si le interesa comprar paneles fotovoltaicos, entender cómo funcionan le ayudará. Así podrá resolver dudas sobre cómo se produce energía eléctrica a partir de la radiación solar. Sí, puede generar su propia electricidad gracias al funcionamiento de módulos solares.
Cómo funcionan los paneles solares
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 la objetivo principal: generar electricidad a través de la energía solar. Es natural cuestionarse cómo la energía que nos brinda el sol puede transformarse en electricidad, 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.
En 1883, Charles Fritts hizo la primera celda solar. Este fue el primer panel solar de la historia. Esto despertó el interés en aprender sobre el funcionamiento de los paneles solares.
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 ¿Qué componentes son necesarios?
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.
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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 MC4 de cada panel solar. Cuenta con protección IP64 que lo vuelve resistente.
Paneles solares funcionamiento paso a paso
En el siguiente gráfico, explicamos a mayor detalle los paneles solares funcionamiento:
El paso a paso en una instalación fotovoltaica es el siguiente:
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Los fotones impactan sobre la superficie de los paneles. Se estimulan los electrones del panel generando corriente continua (DC).
- Esa corriente continua (DC) se deriva a un inversor solar. El inversor se encarga de convertirla a corriente alterna (AC), el tipo de corriente que distribuyen las compañías eléctricas en las viviendas.
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La ahora corriente alterna (AC), se distribuye al tablero de nuestra vivienda.
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Finalmente, la electricidad se reparte en función de los consumos requeridos en la vivienda.
Tenga en cuenta que este proceso se lleva a cabo en el día, cuando se dispone de luz solar. Por lo tanto, los paneles son capaces de abastecer los consumos diurnos de una vivienda o empresa. Si desea contar con esta energía en la noche, será necesario almacenar la energía en baterías.
Explicación sencilla de cómo funcionan los paneles 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 de la instalación de paneles solares. Solo así se puede usar en su casa.
Orientación ideal para un buen funcionamiento
Un último consejo para contar con una instalación eficaz es cuidar la orientación de sus arreglos de paneles. ¿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, por ejemplo:
- 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 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, 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!