Como funciona un panel solar

Un panel solar es una estructura conformada por un conjunto de piezas que permiten aprovechar la energía solar y transformarla en energía útil para el ser humano. Con estas estructuras es posible abastecerse de electricidad o aprovechar el calor que esta genera.

Su funcionamiento se basa en la captación de los rayos luminosos del sol o el calor que estos emiten para después convertirlos en electricidad. Para la elaboración de paneles solares se recurre a tecnologías que se elaboran de distintas formas. Es energía renovable por excelencia, junto a la eólica.

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Tipos de paneles solares

De acuerdo al uso que se le vaya a dar al panel solar, estos se construyen de diversas formas. Partiendo del hecho de que la energía del sol puede usarse para producir electricidad o generar calor, los paneles solares pueden ser de dos clases:

  • Colector solar: Son paneles que emplean la energía térmica proveniente del sol para producir calor utilizado por el hombre en actividades cotidianas.
  • Panel fotovoltaico: Encargado de generar electricidad al absorber la luz solar por medio de células fotovoltaicas.

Como funciona un panel solar?

  • Colector solar: Posee un fluido que capta los rayos solares en forma de calor, luego este fluido pasa por un compartimiento donde se recolecta el calor. El panel posee una placa receptora que cuenta con conductos por los cuales el líquido circula. Esta sustancia caliente atraviesa un intercambiador de calor, donde libera el calor o lo cede al fluido de uso doméstico. Cuando el líquido sale del intercambiador, se encuentra frío y vuelve a circular hacia el colector de luz solar.
  • Panel fotovoltaico: Este panel solar está construido por un conjunto de celdas conocidas como células fotovoltaicas. Estas celdas son las encargadas de convertir los rayos solares en electricidad. La energía eléctrica se produce por la reacción producida por los fotones luminosos. Ocurre un flujo de fotones que empiezan a generar cargas positivas y negativas en dos semiconductores que se encuentran muy cercanos ente sí. Este tráfico de cargas es lo que produce un campo eléctrico, generado electricidad.

Partes de un panel solar: Colector solar

  • Cubierta: Está presente en algunos modelos de colectores y necesariamente debe ser transparente. Puede ser de vidrio o plástico, pero debe ser un plástico especial. Tiene una capacidad de transmisión elevada para que no existan pérdidas por radiación o convección.
  • Canal de aire: Es un espacio ubicado en el medio de la cubierta y la placa de absorción, puede que se encuentre vacío o no. Su espesor tiene como objetivo el equilibrio de las pérdidas ocasionadas por la convección o por la temperatura alta.
  • Placa absorbente: Es la estructura que cumple la función de absorber los rayos de luz solar y transmitirlos al líquido que circula por las tuberías. Debe ser capaz de emitir poco calor, pero absorber muy bien la luz del sol.
  • Tubos o conductos: A través de estos tubos fluye el líquido que se debe calentar y es dirigido al tanque para almacenarlo. Están ubicados cerca de la placa de absorción para que ocurra el intercambio de energía eficazmente.
  • Capa aislante: Es un recubrimiento que va por todo el sistema e impide que haya pérdidas de calor. Esta capa se confecciona con materiales que tienen una conductividad de calor baja.

Partes de un panel solar: Célula fotovoltaica

  • Cubierta exterior: Es la parte que está en contacto con el sol. Por lo general está confeccionada en vidrio y es la que favorece la transmisión de los rayos solares. Debe ser resistente y con bajo contenido de hierro.
  • Cápsula: Esta estructura está elaborada en silicona. Se encarga de retener las radiaciones de tal forma que no se produzca pérdida de intensidad.
  • Celda fotovoltaica: La celda es el centro del panel y se encuentra hecha en cristal con revestimiento de silicio. Está distribuida a lo largo de toda la superficie de la célula fotovoltaica.
  • Plancha de la base: Constituye la base de todo el panel y se puede elaborar en aluminio o en vidrio, revestida de polímero termoplástico.
  • Cableado salida a tierra: Es un sistema que actúa como protección, evitando accidentes causados por conductividad eléctrica.

Capacidad productiva de un panel solar

El panel solar posee dos clases de capacidades: La potencia que alcanza y la que es capaz de entregar.

Ambos atributos son distintos: Si un panel es calificado con la capacidad de 179 vatios, tendrá entonces capacidad para rendir esa cantidad de energía lumínica. Pero esto depende de la cantidad de luz que ha recibido.

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Los rayos de luz que se absorben en la tierra en el lugar donde vives deben dividirse por el brillo estándar de la luz del sol. Así obtienes la fracción de potencia que puede producir el panel. Solo si vives justamente en el Ecuador del globo terráqueo, el panel no recibe toda la cantidad de luz que teóricamente puede absorber.

Una manera fácil de determinar la capacidad que tiene un panel es multiplicando el rango de vatios que tiene el panel por la cantidad de horas pico de sol que hay en el lugar donde se vive. Las horas de sol van cambiando a medida que pasan las estaciones. En invierno serán menos que durante el verano, por ejemplo.