Placas solares: la luz del sol hecho electricidad

• ¿Cómo funcionan los paneles solares?
• ¿De qué está hecho un panel solar?
• Tipos de paneles fotovoltaicos
• ¿Cuántos paneles o placas solares hace falta instalar?
• ¿Cómo instalar placas solares?
• ¿Cuánto cuesta instalar placas solares?

Las placas solares son los elementos o componentes de una instalación fotovoltaica que aprovechan la energía solar para generar electricidad o calor. Así distinguimos entre tres tipos de paneles solares: los térmicos, híbridos y placas fotovoltaicas.

Mientras que las placas solares térmicas calientan agua que usamos en la calefacción o para usos domésticos. Las placas fotovoltaicas aprovechan la luz del sol para generar electricidad. En lo que se refiere a los paneles híbridos, combinan una parte frontal fotovoltaica y una parte interna térmica. De forma que generan calor y electricidad al mismo tiempo.

En el caso de la energía solar fotovoltaica, las placas solares aprovechan el efecto fotoeléctrico de algunos materiales como el silicio para transformar la luz que reciben en electricidad. Estos paneles solares están formados por multitud de celdas solares, también llamadas celdas fotovoltaicas. Las celdas se unen mediante un conductor eléctrico, que suele ser generalmente una aleación de plata que facilita la circulación de la electricidad.

Se genera electricidad gracias al efecto fotovoltaico. Es decir, los fotones de la luz solar al incidir sobre las placas solares provocan una corriente eléctrica. Esta electricidad se forma al producirse cargas positivas y negativas en dos capas de silicio manipulado.

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Las placas solares están formadas por varias celdas solares como su componente básico. Se necesita más de una, debido al pequeño tamaño de las piezas de silicio. Ya que al fabricarse el cristal de silicio se hace en cilindros de unos 25 cm de diámetro aproximadamente. Por ello, se juntan diferentes celdas para formar una placa solar fotovoltaica. La cantidad de celdas solares depende de la aplicación a la que se quiera destinar cada tipo de placa solar.

Así encontramos en el mercado placas solares de 36, de 60 y de 72 celdas, como más comunes. Los paneles solares de 36 celdas se suelen usar para pequeñas aplicaciones, o para aplicaciones móviles, como son las caravanas, uso en camping, etc. Las placas fotovoltaicas de 60 y 72 celdas se suelen utilizar indistintamente para uso en instalaciones fotovoltaicas domésticas y huertas solares. La decisión de un tamaño u otro dependerá de los cálculos que realice el técnico en fotovoltaica que nos realice el asesoramiento previo al presupuesto para la instalación de las placas solares.

El resto de componentes de un panel solar sirven para darle solidez y resistencia, de forma que soporte su colocación en el exterior, las inclemencias del tiempo, etc. En la siguiente imagen vemos todos los componentes de las placas solares y su disposición ordenada. Entre estos componentes está el conjunto de celdas fotovoltaicas, cuya cantidad depende del tamaño de las placas solares, o viceversa.

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Las placas solares fotovoltaicas se pueden dividir o clasificar por diferentes criterios. Como su tamaño, el número de celdas fotovoltaicas que los forman, con marco o sin marco, rígidos o flexibles, etc. No obstante, por lo general se distinguen por la tecnología que se usa para fabricar las celdas y que les da a los paneles solares sus características. El modo de fabricación caracterizará su rendimiento eficiencia, su vida útil estimada, su resistencia, etc.

Según la forma en que se produce el silicio que se utilizará en las celdas fotovoltaicas y el ensamblaje de las propias celdas distinguimos entre paneles solares policristalinos, monocristalinos y amorfos.

Las placas solares policristalinas son aquellas que están construidos con celdas con muchos cristales de silicio. Esto es debido a que cuando se funde el silicio este no se solidifica de modo uniforme, sino que se generan múltiples cristales, con orientaciones diferentes. Suelen tener un tono azulado.

Gracias a que para su producción no es primordial su composición cristalina, el silicio resultante es más económico. Tanto por su mayor rapidez en fabricarse, como por la menor cantidad de mermas que se producen. No obstante, al estar formado por múltiples cristales, repercute en su eficiencia, siendo menor que en los paneles solares monocristalinos.

Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

Las placas solares monocristalinas están fabricadas con celdas de un solo cristal de silicio. Para ello se elabora el silicio a partir de una semilla de un único cristal a la que se va añadiendo silicio fundido lentamente. Su solidificación también debe ser lenta y a temperatura homogénea para que cristalice en una sola estructura. Este proceso de fabricación es más caro, sin embargo, le confiere una mayor eficiencia y rendimiento al panel. Esto es gracias a que la estructura monocristalina favorece la movilidad de los electrones.

Las placas fotovoltaicas de silicio amorfo se caracterizan porque este mineral no está en forma cristalina. Es la tecnología que ofrece menor eficiencia o rendimiento de las tres. Es por ello que se usa principalmente para pequeños dispositivos, como calculadoras o relojes. Tienen la particularidad que pueden producir electricidad en pequeñas cantidades, aún no estando directamente a la luz del sol.

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La cantidad de placas solares que necesitaremos en nuestra vivienda depende del total de electricidad que utilicemos. Es por ello que desde Hogarsense siempre recomendamos acudir a los profesionales. A los que podemos consultar a través de nuestro formulario para estudios y presupuestos.

No obstante, si podemos hacernos una idea que lo que necesitamos siguiendo la guía orientativa para el cálculo de placas fotovoltaicas. Para ello debemos conocer algunos datos sobre nuestra vivienda y consumo:

① El consumo eléctrico diario (Wh/día)

Es uno de los factores más importantes para dimensionar toda nuestra instalación, empezando por la cantidad de placas solares que necesitamos.

② Perfil de consumos de la vivienda

Se aprovecha más una instalación fotovoltaica cuando los consumos se concentran en las horas de máxima generación. Es por ello que no solo debemos contabilizar lo que consumimos, es decir los electrodomésticos que usamos. Si no que a que horas los empleamos, de forma que comprobemos si aprovechamos las horas de luz solar.

③ La potencia pico del panel que se elija

En función del tipo de panel que se elija, tendrá una capacidad de generación eléctrica, y una eficiencia que influirán en la cantidad de placas solares que necesitaremos.

④ Tarifa eléctrica que tengamos

Esta nos indicará si nos conviene cambiar a otro tipo de tarifa eléctrica o incluso si nos es interesante la instalación de baterías para el almacenamiento durante el día y su uso durante las horas de más consumo.

A modo de ejemplo disponemos de una tabla orientativa en la que se indica la cantidad de placas solares en función del consumo eléctrico. No obstante, siempre debemos acudir a los instaladores fotovoltaicos para concretar en cada caso lo que realmente necesitamos.

Cantidad de placas necesarias para nuestra vivienda

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La forma en que podemos instalar las placas solares para nuestra vivienda o negocio depende de nuestra intención y posibilidades de conexión a la red eléctrica. Con esto nos referimos a que, si la instalación es para dar suministro a una casa aislada a la que es difícil o muy caro realizar la conexión a la red, obviamente tendremos una instalación de paneles solares aislada.

En cambio, si nuestra intención es vender la electricidad que generan nuestra instalación de placas solares, deberemos establecernos como empresa de generación eléctrica. Y por consiguiente no podremos acudir al autoconsumo, con los beneficios que este conlleva. Por ello especificamos cada una de las modalidades que a los particulares y pequeñas empresas os interesa:

Este tipo de instalación debe ser completamente autónoma, por lo que necesitara de baterías solares para almacenar la electricidad durante el día. Además, se debe calcular la instalación para que se almacene la suficiente electricidad y no tener interrupciones en el suministro.

Este tipo de instalaciones se ejecutan para disminuir el consumo eléctrico proveniente de la red, o para vender la electricidad. En el primer caso, podemos considerar que el propietario de las placas solares es un autoconsumidor. Con una instalación fotovoltaica con conexión a red las baterías ya no son imprescindibles. Es decisión del instalador y nuestra si las instalamos o no, en función de los hábitos de consumo y el precio de la instalación de paneles solares.

Instalación de placas solares con conexión a red

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El precio final que los instaladores fotovoltaicos nos van a ofrecer en sus presupuestos para instalar placas solares depende de diferentes factores. Es por ello que debemos tener en cuenta todos ellos para juzgar las ofertas que nos ofrezcan, con el estudio de nuestro consumo y posibilidades de nuestra vivienda, edificio o negocio. Algunos de estos factores los enumeramos a continuación para tenerlos presentes cuando revisemos los presupuestos:

✓ El tamaño de la instalación

Determinado por la potencia pico a la que está diseñada la instalación. Esta se calcula en función de nuestro consumo habitual y nuestros hábitos de consumo.

✓ La calidad de los componentes fotovoltaicos

No todas las placas solares son iguales, ya que las diferentes tecnologías ofrecen diferentes eficiencias. Con ello conseguiremos mayor potencia con menos o más placas solares y por supuesto influye en su precio. Tampoco todos los inversores solares son iguales. Cada modelo ofrece unas características. Se debe elegir aquellos componentes fotovoltaicos que se adapten a nuestro consume y se conjuguen correctamente entre ellos.

✓ La disposición o no de baterías solares

La necesidad o decisión de disponer de una batería solar de litio va a afectar al presupuesto. No obstante, en algunas ocasiones, la rentabilidad global de la instalación solar hace recomendable su uso, a pesar del precio de las baterías de litio.

✓ La dificultad de llevar a cabo la instalación solar

Debemos tener en cuenta que el trabajo necesario en función del tipo de cubierta. Por ejemplo, no es el mismo si nuestra instalación se realizara en una terraza plana, donde los instaladores puedan caminar sin problemas, que en una cubierta inclinada. En esta última será necesario instalar líneas de vida, para garantizar la seguridad de los trabajadores.

La necesidad de preparar unas estructuras fotovoltaicas más complejas para poder fijar las placas solares, también afecta al precio final de la instalación. Así como los casos en que las distancias son más grandes de lo normal, y debemos colocar mayor cableado eléctrico.

A continuación, ofrecemos una tabla de precios orientativos según la potencia pico de la instalación. No obstante, desde Hogarsense podemos ayudar a los interesados para que las empresas instaladoras con las que colaboramos te efectúen varios estudios personalizados y sus presupuestos correspondientes.

Precio orientativo de una instalación solar fotovoltaica

* Precios orientativos y sin IVA