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Actualizado: 18 jun. 2019

¿Conoces los tipos de placas solares?

Aunque tendemos a pensar que todos los paneles solares son iguales, lo cierto es que existen diferentes tipos de placas solares. Si bien todas recogen los rayos del sol para generar energía, su funcionamiento interno no es el mismo en ambos casos. Podemos distinguir principalmente entre la energía solar fotovoltaica y la energía térmica. Aunque existe también la posibilidad de combinar ambas en los llamados paneles solares híbridos. En este artículo vamos a conocer algunos detalles sobre las mismas para poder entender mejor sus diferencias.
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Fuente de la imagen: Fotolia.com

Placas solares fotovoltaicas: tipos y funcionamiento

La energía solar fotovoltaica es una energía activa cuyo funcionamiento es bastante simple. Estos tipos de placas solares son las más comunes, y es muy probable que nos resulten familiares. En esta instalación solar se obtiene electricidad a partir de la radiación solar. La finalidad de esta es tradicionalmente proporcionar calefacción, agua caliente sanitaria e incluso climatización. Vamos a ver a continuación qué tipos de placas solares fotovoltaicas podemos encontrar.

¿Qué tipos de paneles fotovoltaicos hay?

Dentro de los tipos de placas solares fotovoltaicas, o simplemente placas fotovoltaicas, podemos distinguir tres variantes. Aunque existen más opciones con respecto a estos paneles solares, son los que más suelen instalarse en la actualidad. Estos tres son los monocristalinos, los policristalinos y los amorfos.

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1. Paneles solares monocristalinos

Los paneles solares monocristalinos son, como hemos dicho, uno de los tipos de placas solares más comunes. Tal y como su nombre indica, se componen de células monocristalinas. Para poder diferenciarlas, basta con mirar su color, ya que tienen una tonalidad negra y con las esquinas recortadas como en un chaflán. Una instalación solar como esta, con estos tipos de placas solares, es la que mayor eficiencia presenta. Esto se debe a que el rendimiento de las células monocristalinas es más alta que el de las policristalinas. Por este motivo, son las que más tienden a instalarse.

Estos paneles solares están fabricados a base de células de silicio monocristalino o sc-Si. El método de fabricación de estos consiste en cortar un lingite de un solo cristal de silicio. Las técnicas que se utilizan para ello son el de Czochralski o zona flotante. La forma de cortarlo será en obleas, y sobre este sustrato tendrá lugar el resto del proceso.

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Fuente de la imagen: Fotolia.com

2. Paneles solares policristalinos

El segundo de los tipos de placas solares fotovoltaicas son los paneles solares policristalinos. En este caso, estos equipos solares están formados por células policristalinas. La principal diferencia con los tipos de placas solares anteriores es la tonalidad. Estas son de color azulado, y sus esquinas no tienen tampoco la forma de chaflán.

En cuanto a su elaboración, las células de silicio policristalino o mc-Si emplean también las obleas de silicio para el sustrato. Sin embargo, en esta instalación solar, los paneles solares se obtienen a partir del corte del bloque de silicio tras haberse solidificado en un crisol. Este proceso se realiza muy despacio y permite la formación de cristales de silicio de pequeño tamaño. Se trata de un sistema de paneles solares de menor coste, debido principalmente a que su eficiencia se reduce considerablemente.

3. Paneles solares amorfos o de capa fina

Estos tipos de placas solares son menos comunes que los paneles solares que hemos visto previamente. El funcionamiento de esta instalación solar es igual que el de la cristalina, pero existen diferencias importantes en el proceso de elaboración.

Su coste de fabricación es bastante más bajo que el de los anteriores paneles solares. Sin embargo, puesto que los precios de los cristalinos descendieron, este tipo ha dejado de instalarse. El motivo lo encontramos en que su eficiencia es mucho menor, al utilizarse un silicio de peor calidad.

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¿Y cómo es su funcionamiento?

Para funcionar, los paneles solares fotovoltaicos utilizan un dispositivo semiconductor o célula fotovoltaica, cuyos tipos ya hemos visto. Además de este sistema, podemos emplear una deposición hecha con distintos metales que son los de la llamada capa fina. Estos tipos de placas solares aprovechan el efecto fotovoltaico. A partir de este, logra generar corriente eléctrica continua que posteriormente se aprovechará para la calefacción o el agua caliente sanitaria. Esta corriente continua se modifica para poder utilizarla y pasa a convertirse en alterna. Y es por ello que puede usarse en el suministro de la electricidad en instalaciones autónomas o bien directa con la red eléctrica.

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Fuente de la imagen: Hogarsense. Esquema de una instalación Fotovoltaica

En esta instalación solar de energía solar fotovoltaica, las células se encapsulan en dos capas diferenciadas. Una de ellas está formada por un vidrio frontal en lámina, mientras que la posterior consta de un polímero termoplástico. Esta estructura se coloca sobre otra de aluminio, que permite aumentar la resistencia mecánica de todo el conjunto. Además, se facilita que los módulos se anclen en la sujeción.

El inconveniente de esta instalación solar formada por paneles solares fotovoltaicos es que no generan calor que se pueda reaprovechar. Es así como surgieron los tipos de placas solares híbridas, que pueden generar tanto energía eléctrica como térmica. Por sus limitaciones, esta instalación solar la vemos en azoteas y en la electrificación rural.

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Placas solares térmicas: tipos y funcionamiento

Un panel solar térmico es otra de las opciones que tenemos cuando hablamos de los tipos de placas solares. La energía solar térmica utiliza los colectores solares o paneles solares térmicos para aprovechar la radiación del sol. Son estos los que calientan el agua que posteriormente servirá como agua caliente sanitaria o bien como suministro para la calefacción.

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Fuente de la imagen: ©2008 altmayerBTD GmbH&Co KG. Corte tansversal de un Panel térmico.

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¿Pero cómo es su funcionamiento y que componentes tienen?

Tal y como acabamos de mencionar, esta instalación solar se basa en el uso de colectores para recoger los rayos solares y poder emplearlos para diferentes finalidades. Además de la calefacción y el agua caliente sanitaria, otro de los usos de estos tipos de placas solares es la producción de energía mecánica, y de la que se obtiene luego la eléctrica. Otra posibilidad con esta instalación solar es alimentar una máquina de refrigeración utilizando el proceso de absorción. En esta se obtiene frío a partir del calor.

Una de las ventajas principales de estos tipos de placas solares son la reducción del consumo eléctrico. En otras palabras, logramos reducir considerablemente el importe de las facturas. Especialmente en la instalación solar térmica, podemos disfrutar de una mayor independencia, ya que es posible recoger la energía y utilizarla en otro momento. Esta instalación de paneles solares térmicos tiene un uso tanto a nivel doméstico como industrial. Además de los usos que ya hemos mencionado para las viviendas, pueden usarse también para crear vapor.

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Tipos de paneles solares térmicos

A la hora de distinguir entre estos tipos de placas solares, debemos prestar atención a su pieza clave. Esto es, a los colectores. En base a las características de estos se agrupan los paneles solares térmicos. Existen tres grandes grupos en la clasificación de los colectores.

1. Colectores a baja temperatura

Reciben el nombre también de captador solar plano sin protección. Cuando encontramos estos tipos en una instalación solar térmica, las temperaturas máximas que se alcanzan son los 50ºC. Puesto que su potencia es bastante baja, son los que se utilizan con mayor frecuencia a nivel doméstico. Permiten suministrar agua caliente sanitaria y calefacción, principalmente a piscinas, siempre que la demanda no sea excesivamente elevada.

2. Colectores a media temperatura

Estos colectores son exactamente iguales a los de baja temperatura. La diferencia con la que cuentan es que encima llevan incorporada una cubierta transparente. Con ella lo que se consigue es evitar pérdidas de calor en los paneles solares. Además de ello, se logra elevar la temperatura con respecto al tipo anterior, y en este caso llega a ascender hasta los 90ºC.

3. Colectores a alta temperatura

En último lugar, encontramos este tipo de colectores. A los anteriores, habría que sumarles otra cubierta más antes del convertidor. Entre este elemento imprescindible en los paneles solares y la cubierta se genera un vacío. Gracias a este sistema, la temperatura que puede alcanzarse llega hasta los 150ºC. Puesto que su capacidad es mucho mayor, se utilizan en la producción de vapor para accionar turbinas. Con el movimiento de estas se genera electricidad.

4. Colectores de tubo de vacío

Como su nombre indica son colectores que están formados por un conjunto de tubos individuales, a los que se les ha realizado el vacío en su interior, añadiendo una tubería por la que circula el fluido calo-portador. Este tipo te colectores tienen un gran rendimiento debido a que en el vacío se potencia mucho mas el efecto invernadero y se consiguen temperaturas más altas. Por el contrario, también tienen un precio más elevado debido a su complejidad en el momento de la fabricación.

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Características de los paneles solares fotovoltaicos y térmicos

Paneles solares fotovoltaicos

Paneles solares térmicos

- Absorden directamente la radiación solar y la transforman en electricidad. Su tecnología es superior que la térmica.

- Contienen un líquido en su interior que cuando se expone al sol se caliente y traspasa el calor al agua.

- Se construyen con cristales de silicio, que son los que absorben los fotones de luz. Tienen la limitación de que dependen de la radiación solar para su funcionamiento.

- La temperatura del líquido es superior a la temperatura ambiente, por lo que es posible obtener agua caliente sanitaria o calefacción incluso en los días fríos sin radiación solar.

-Tres tipos diferentes: los monocristalinos, que son los que presentan una mejor eficiencia, los policristalinos y los amorfos o de capa fina.

- Dos tipos diferentes: los captadores planos con tubos de vidrio y los capatadores de tubos de vacío, con tecnología superior.

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Beneficios de contar con paneles solares térmicos en casa

Contar en casa con una instalación solar nos brinda una gran autonomía del consumo eléctrico. El precio de la electricidad tiende a alzarse cada vez más, por lo que es interesante contar con cualquiera de los tipos de placas solares en nuestra azotea. Las ventajas principales de disponer de paneles solares es precisamente la capacidad para el autoconsumo. Además de disfrutar de una mayor independencia, disponer de paneles solares nos ayuda a reducir el importe de las facturas a pagar. Puesto que la energía solar es gratuita e ilimitada, podemos utilizar tanta como queremos sin ningún tipo de coste.

Además de los beneficios que una instalación solar suponen para nosotros, también representan un alivio para el planeta. Ninguno de los tipos de placas solares genera emisiones tóxicas para el medio ambiente salvo en su fabricación, y dado que, como decimos, la energía solar es limpia y ecológica, estamos cuidando al medio ambiente sin colaborar con el efecto invernadero.

Los combustibles fósiles cada vez son más escasos, y por ello, su precio tiende a elevarse con el paso del tiempo. Aportar por una instalación solar con paneles solares de los tipos que hemos visto, es una solución acertada y una de las que en el futuro veremos en mayor medida sobre las edificaciones.

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