Para nadie es un secreto que una de las energías renovables más populares en la actualidad es la energía solar, ya que los grandes beneficios ecológicos que aporta al planeta Tierra y la rentabilidad económica que representa a mediano y largo plazo, ha ocasionado que se eleve en todo el mundo el interés sobre su producción, y es que a pesar de que desde el inicio de la humanidad los rayos solares son de vital importancia para la vida, en las últimas décadas científicos e inventores dedicaron todo su tiempo para mejorar su aprovechamiento, para así poder transformar esta radiación en vapor a altas temperaturas o en electricidad en cuestión de segundos, pero para que esto sea posible se requiere de un dispositivo fundamental, el cual es conocido como panel solar, y este puede ser térmico o fotovoltaico según el tipo de uso que queramos darles a los rayos del Sol, así que si deseas conocer a profundidad ¿qué son los paneles solares? no te apartes de nosotros.
¿Qué son los paneles solares?
Los paneles solares son dispositivos que tienen la capacidad de captar la luz emitida por el Sol, acumularla y de forma casi inmediata transformarla en energía fotovoltaica (electricidad) o térmica (vapor), los mismos son ubicados en sitios estratégicos con dirección al Sol para así aprovechar de la mejor manera posible esta energía limpia y renovable en diversos ámbitos, ya sea a nivel doméstico, comercial, industrial, urbanístico, espacial o para alimentar diferentes medios de transporte.
Partes que conforman un panel solar fotovoltaico
Los paneles solares se conforman de diferentes piezas, siendo la principal, la celda fotovoltaica, la cual está compuesta por células de silicio y se distribuye por todo lo largo y ancho del panel, encargándose de forma directa de la transformación de la luz solar en electricidad, pero existen otros elementos que son fundamentales para que la producción de energía sea lo más eficiente posible, entre ellos tenemos:
Marco, es una estructura fabricada en aluminio anodizado en donde va enmarcado el panel y es el responsable de ofrecer protección a todos los componentes internos, además de facilitar la fijación en el montaje del módulo fotovoltaico.
Cubierta exterior, es una capa de aproximadamente 3mm de grosor que se encuentra en la parte frontal del panel con orientación hacia el Sol y puede estar fabricada en vidrio o plástico transparente muy resistente y con bajo contenido de hierro, su función principal es permitir que la radiación solar penetre con mayor facilidad al panel, al mismo tiempo que protege las celdas fotovoltaicas del agua, el polvo y todo tipo de suciedad u objetos que puedan impactar contra ellas y dañarlas.
Capa encapsulante, es una capa fabricada a base de silicona ubicada entre la cubierta exterior y las celdas fotovoltaicas, siendo la responsable de encapsular la radiación y evitar la pérdida de intensidad, adhiriendo las células solares a la capa superior.
Cubierta posterior, es una capa que se encuentra en la parte inferior del panel, por lo general está fabricada de un polímero termoplástico, una combinación de polímeros o de metal, con grandes propiedades de resistencia en general, ya que su principal función es proteger al panel de las radiaciones UV, a la vez que ofrece durabilidad y aislamiento eléctrico.
Caja cableado y conexión, está hecha con material resistente a la intemperie y se ubica en la parte posterior del panel, aquí se encuentran resguardados los diodos de derivación, todos los cables y las conexiones de las celdas fotovoltaicas para que se interconecten entre sí, garantizando una protección contra todo tipo de suciedad y humedad.
Partes que conforman un panel solar térmico
Al igual que en los paneles solares fotovoltaicos, en los térmicos, existen diferentes elementos que lo conforman para un óptimo funcionamiento, pero el encargado principal de captar y transformar la radiación solar en energía térmica es el colector solar, el cual como su nombre lo indica, es un dispositivo que es capaz de colectar todo el calor emitido por el Sol a través de sus rayos de luz. Cabe destacar que estos colectores pueden ser planos o de tubos vacíos en caso de ser de baja o mediana temperatura y un colector en forma de espejo parabólico para altas temperaturas. Otros componentes importantes del sistema de energía solar térmica son:
Carcasa, es una estructura cerrada en forma de marco que está fabricada en aluminio resistente a la intemperie con juntas aislantes para proteger los colectores y demás componentes.
Cubierta, en una lámina bastante delgada de vidrio o plástico transparente que se ubica en la parte exterior del marco cubriendo los colectores y aunque existen paneles térmicos que no lo emplean, aparte de proteger cada colector, su función principal es minimizar las pérdidas por convección y radiación, creando una especie de efecto invernadero para así optimizar la producción de vapor.
Placa absorbente, esta placa como su nombre lo indica, es la encargada de absorber la energía solar térmica ya producida y transmitirla a los conductos o tubos de cobre que se encuentra unidos a esta misma placa, los cuales contienen un líquido circulante que aumenta su temperatura y viaja hasta el tanque de acumulación.
Canal de aire, es un espacio que puede estar vacío o no y que tiene como finalidad separar la cubierta de la placa absorbente, su dimensión puede variar, ya que su cálculo se tiene en cuenta para que la temperatura y las perdidas por convención sea lo más equilibrada posible.
Vida útil de los paneles solares
Una de las grandes virtudes de los paneles solares es su vida útil, la cual puede superar sin problema alguno los 25 años, cabe destacar que durante este periodo su mantenimiento es casi nulo, a menos de que se genere un inconveniente puntual que no permita que el funcionamiento del sistema sea el óptimo, y en muchas ocasiones se resuelve con una simple limpieza, reubicación adecuada de los paneles debido a un desplazamiento involuntario de alguno de ellos o con una limpieza de ramas que obstaculicen la radiación solar. Es importante saber que transcurrido los 25 años de vida útil los paneles continúan produciendo energía solar, solo que su eficiencia se va degradando paulatinamente, pudiendo estar en funcionamiento parcial hasta los 50 años.
¿Qué células existen?
Las células de silicio son las más habituales y más usadas. La productividad de las células fotovoltaicas varia de la estructura tridimensional interna que posean las láminas de silicio. Según esta estructura conseguimos clasificarlas de la siguiente forma:
- Células de silicio monocristalino: formadas por un único cristal de grandes extensiones que es cortado en finas láminas, normalmente de azul uniforme y son lo más utilizados en instalaciones.
- Células de silicio policristalino: formadas por muchos cristales, poseen un color azul no uniforme.
- Células de silicio amorfo: no está construidas por cristales. Es muy barata, ofrecen un rendimiento muy inferior que las otras células, las puedes encontrar en calculadoras o relojes.
Futuro fotovoltaico
En la Universidad de Stanford (EE. UU.) culminan el desarrollo de una instalación apto para generar electricidad cuando el sol ya se ha ido. Las placas solares a la inversa utilizan la energía que transmiten las placas seguidamente de muchas horas de sol. Fenómeno se le domina como enfriamiento radiativo y se transforma cuando un cuerpo está disminuyendo el calor posteriormente de altas temperaturas. Aprovecha ese calor que se manifiesta, incluso de noche, seria un medio para que los paneles lleguen a más.
