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- ¿Cuáles son los principales componentes de un sistema de energía solar?
- Componentes de un sistema de energía solar térmico
- Importancia de una buena instalación solar térmica
- Componentes de un sistema de energía solar fotovoltaico
- Problemas por una inadecuada instalación fotovoltaica
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¿Cuáles son los principales componentes de un sistema de energía solar?
Tanto los paneles solares de un sistema fotovoltaico como de un sistema solar térmico constan de diferentes partes. Algunas de ellas están destinadas a la absorción de la luz solar, mientras que otras se encargan de regular la temperatura, de almacenar el calor o de transportarlo para poder aprovecharlo en el interior de la vivienda. Cada uno de los componentes de un sistema de energía solar es fundamental, ya que trabajan en conjunto. En el caso de un módulo solar fotovoltaico, es necesario utilizar un inversor para transformar la corriente continua que se obtiene de la luz solar en alterna.
Sin embargo, en el caso de una instalación solar térmica, los componentes solares incluyen un circuito cerrado. Dentro de este encontramos diversas piezas, como los tubos por los que circula el fluido caloportador, el intercambiador de calor o el acumulador de agua. La función de este último es almacenar todo el que no se ha utilizado de forma inmediata. A continuación, vamos a profundizar en cada uno de los componentes de un sistema de energía solar según su tipo. De esta manera, obtendremos una visión más completa de cómo funciona una instalación solar.
Componentes de un sistema de energía solar térmico
Para que la instalación solar funcione, debemos incluir todos los componentes de un sistema solar térmico que indicamos. De lo contrario, si los componentes solares están incompletos, no podrá circular el fluido ni producirse el intercambio de calor.
Captadores solares
Los captadores solares son uno de los componentes de un sistema de energía solar que más familiares nos resultan. Son las placas que vemos instaladas sobre los edificios, aunque algunas veces son fotovoltaicas. Podemos confundirlas si no sabemos su funcionamiento. Estos componentes solares son los que se encargan de captar la radiación solar. En ellas se calienta el fluido caloportador que va circulando por el interior de estas. Encontramos diferentes tipos de captadores para esta instalación solar.
En primer lugar, estos componentes solares pueden ser colectores de baja temperatura. Son captadores planos que no están protegidos y cuya temperatura máxima ronda los 50º C. Son los más comunes para obtener calefacción y agua caliente sanitaria en una vivienda. En segundo lugar, encontramos colectores a media temperatura. Estos componentes solares incluyen una cubierta transparente que evita que se pierda el calor del panel. Gracias a este sistema, esta instalación solar puede alcanzar los 90º C.
Por último, encontramos la variante de la alta temperatura en estos componentes solares. Se añade en ellos otra cubierta; entre la anterior y el elemento clave de esta instalación solar: el serpentin. Al generarse un vacío entre ambas cubiertas, la temperatura puede ascender a los 150º C. El vapor que producen se emplea para mover turbinas que generan electricidad.
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Circuito cerrado
El segundo de los componentes de un sistema de energía solar es el circuito. A través de este se transporta Glycol (fluido caloportador) que ha sido calentado en los captadores. Esto es, los componentes solares que vimos anteriormente. Lo más frecuente es que este circuito sea cerrado. Podemos hablar de circuitos de ida, que son la salida de los paneles, y los circuitos de retorno, que son la entrada a aquellos. Aquí se incluyen las tuberías del circuito.
Llamamos circuito primario al que une a los capatadores entre sí, y secundario al que sale del intercambiador, el siguiente de los componentes solares que vamos a ver, con el depósito de acumulación solar.
Intercambiador de calor
El tercero de los componentes de un sistema de energía solar es el intercambiador de calor. Este se encarga de transportarlo y llevarlo al agua que se va a consumir. Su propio nombre ya nos da una indicación la función que desempeña en la instalación solar. Es decir, en él se realiza el intercambio de calor, desde el Glycol que circula por el circuito primario, al agua que usaremos en la vivienda.
Acumulador
El acumulador de calor es otro de los componentes de un sistema de energía solar más importantes. Puesto que la energía solar térmica no es consumida en su totalidad al instante, es posible guardarla para su uso en un momento posterior. Estos componentes solares son los que se encargan de acumularla sin que se enfríe y de suministrarla cuando haya demanda. En otras palabras, son depósitos con aislamiento y una capacidad concreta que evitan las pérdidas de energía en la instalación solar.
Bombas
La función de las bombas en la instalación solar es la de bombear al fluido para que pueda moverse a lo largo del circuito. Además de ello, evita las pérdidas de carga que se dan en los circuitos. Otro de los componentes de un sistema de energía solar que son imprescindibles.
Vaso de expansión
Dentro del circuito primario de la instalación solar, es necesario contar con elementos de seguridad. Estos componentes de un sistema de energía solar se encargan de evitar problemas debidos a las altas temperaturas o a aumentos de presión, que podrían romper alguno de los otros componentes del conjunto, y asegurar que se mantengan en buenas condiciones y no se deterioren. El vaso de expansión absorbe el aumento de volumen del agua al subir su temperatura cando se expande el fluido que lleva el calor. Estos componentes solares consisten en un recipiente que puede ser abierto o cerrado. Los últimos son los más habituales.
Panel de control
El último de los componentes de un sistema de energía solar es el panel de control de la instalación solar. En este se van a mostrar las temperaturas en cada momento, y nos ayuda a regular y controlar el funcionamiento de todo el sistema. También muestran los relojes del intercambio de las bombas.
Importancia de una buena instalación solar térmica
Una vez identificados los componentes de un sistema de energía solar, vamos a conocer cuáles son los cinco problemas más comunes que pueden presentarse cuando la instalación solar no es de buena calidad y realizada por profesionales del sector. Estos ejemplos nos sirven como motivos por los que debemos invertir en un equipo especializado.
1. Mala ubicación del campo de captación
Es el fallo más común en una instalación solar. La orientación debe ser en dirección sur para mejorar el aprovechamiento de la radiación solar. De lo contrario se producen deficiencias en determinadas épocas del año y momento del día.
2. Regulación de la instalación solar
Con la regulación se gestionan algunos componentes solares, como los captadores y la transferencia de calor a los acumuladores. Si la programación no es la adecuada, la transferencia es baja y la bomba no funciona como corresponde.
3. Problemas de presión
Si el circuito se carga con presión en frío próxima al nivel de seguridad, provoca un vaciado total o parcial y limita la transferencia de energía. Cualquier pequeño detalle afecta al resto de componentes solares.
4. Funcionamiento de los componentes auxiliares
Además de los componentes solares principales, también debemos prestar atención a los auxiliares. Si no son capaces de soportar temperaturas elevadas, así como la presión, la vida útil de toda la instalación solar se verá reducida.
5. Mantenimiento preventivo
El control periódico debe incluir revisiones anuales o semestrales. Todo depende de la normativa que se aplique. No verificar el estado y funcionamiento de los componentes solares produce un descenso de la producción y reduce la vida útil.
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Componentes de un sistema de energía solar fotovoltaico
Ahora que ya conocemos la instalación solar térmica, pasamos a los componentes de un sistema de energía solar fotovoltaico. Son los que detallamos a continuación.
Módulo solar fotovoltaico
El primero de los componentes solares de una instalación solar fotovoltaica es el módulo. Estos se componen de silicio, que es un material semiconductor. Pueden ser monocristalinos, policristalinos o amorfos. En cada uno de ellos la eficiencia y el precio tienen algunas variaciones.
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Regulador de carga
Estos componentes solares tienen la función de administrar la energía con eficiencia. De este modo, prolongamos la vida de las baterías y se evita que se sobrecargue o se sobredescargue el sistema. El factor que se tiene en cuenta es la capacidad máxima que tiene de corriente, que se mide en amperios.
Batería
La batería de una instalación solar regula la energía eléctrica. En ellas se almacena electricidad que es utilizada en un momento posterior. Lo que se valora en ellas es la capacidad para el almacenaje de energía en amperios.
Inversor
La función de estos componentes solares es la de convertir la corriente continua en alterna o convencional. Este elemento no es imprescindible en una instalación solar, ya que únicamente es necesario cuando no se utiliza la corriente eléctrica de la red tradicional. Si está en funcionamiento, debe adaptarse a la demanda máxima de potencia que vayan a tener los equipos que se conecten a él.
Soportes
Se trata de componentes de un sistema de energía solar pasivos. Es decir, mantienen en su sitio a los módulos fotovoltaicos, ya que deben tener una posición fija que proyecte en dirección sur. Más allá de la fijación, no tienen ninguna otra función.
Problemas por una inadecuada instalación fotovoltaica
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Bajo rendimiento |
Una instalación fotovoltaica que no se instala correctamente puede derivar en un mal aprovechamiento de la energía solar por problemas con la orientación. Esta debe ser hacia el sur para poder aprovechar al máximo la radiación solar. |
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Correcta regulación |
Si la programación de los captadores y de los acumuladores no es la correcta, la bomba no funciona como debe y la transferencia de energía es demasiado baja, afectaría al rendimiento. |
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Presión inadecuada |
Los problemas de presión no solo afectan a la seguridad de la instalación, sino que también provocan el vaciado total o parcial. Con ello se limita la transferencia de energía. |
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Elementos auxiliares inadecuados |
Además de la instalación en sí, hay que conocer cómo proceder con los componentes auxiliares. Si estos no están preparados para soportar temperaturas elevadas, pueden reducir considerablemente la vida útil de toda la instalación solar fotovoltaica. |
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