Paneles Solares

PANELES SOLARES

La energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol.

Desde que surgió se le catalogó como la solución perfecta para las necesidades energéticas de todos los países debido a su universalidad y acceso gratuito ya que, como se ha mencionado anteriormente, proviene del sol. Para los usuarios el gasto está en el proceso de instalación del equipo solar (placa, termostato…). Este gasto, con el paso del tiempo, es cada vez menor por lo que no nos resulta raro ver en la mayoría de las casas las placas instaladas. Podemos decir que no contamina y que su captación es directa y de fácil mantenimiento.

ENERGIA PROVENIENTE DEL SOL

La Tierra recibe 174 petavatios de radiación solar entrante (insolación) desde la capa más alta de la atmósfera. Aproximadamente el 30% es reflejada de vuelta al espacio mientras que el resto es absorbida por las nubes, los océanos y las masas terrestres.

Se estima que la energía total que absorben la atmósfera, los océanos y los continentes puede ser de 3.850.000 exajulios por año. . En 2002, esta energía en un segundo equivalía al consumo global mundial de energía durante un año.

La cantidad de energía solar recibida anual es tan vasta que equivale aproximadamente al doble de toda la energía producida jamás por otras fuentes de energía no renovable como son el petróleo, el carbón, el uranio y el gas natural.

PANEL SOLAR

Un panel solar es un dispositivo diseñado para captar parte de la radiación solar y convertirla en energía solar para que pueda ser utilizada por el hombre.

Pueden distinguirse dos tipos de paneles solares:

 Paneles de energía solar térmica: llamados colectores solares térmicos, convierten la luz en calor. Existen dos tipos de paneles solares térmicos: los colectores de agua y los de aire.

En los colectores de agua, el agua circula por los tubos provistos de aletas. Para obtener un mejor rendimiento, el conjunto se coloca en una caja de vidrio aislante ya que con esto se logra un efecto invernadero. Con buen sol, y si las necesidades de agua caliente son moderadas, una red simple puede ser suficiente. Las aletas, que forman lo que es llamado el absorbente, son calentadas por la radiación solar y transmiten su calor al agua que circula por los tubos. Los colectores de agua son utilizados para la calefacción y/o para producir agua caliente sanitaria.

En los colectores de aire, es el aire el que circula y se calienta en contacto con los absorbentes. El aire así caliente es después ventilado en los ambientes de calefacción o utilizado en los cobertizos para el secado de los productos agrícolas.

 Paneles solares fotovoltaicos: llamados módulos fotovoltaicos, convierten la luz en electricidad.

En ambos casos, los paneles son generalmente planos, con varios metros de anchura y de longitud. Están diseñados para facilitar su instalación y su precio se fija de manera que puedan ser utilizados tanto para aplicaciones domésticas como industriales.

Los paneles de energía solar son, en la actualidad, más viables económicamente que los módulos fotovoltaicos. Los paneles solares son los componentes básicos de la mayoría de los equipos de producción de energía solar. El interés por la utilización de paneles solares surge rápidamente cuando se sabe que un generador fotovoltaico de 329 km. podría cubrir la totalidad de las necesidades de electricidad del mundo.

RENDIMIENTO

Los rendimientos típicos de una célula fotovoltaica (aislada) de silicio policristalina oscilan alrededor del 10%. Para células de silicio monocristalino, los valores oscilan en el 15%. Los más altos se consiguen con los colectores solares térmicos a baja temperatura (que puede alcanzar un 70% de rendimiento en la transferencia de energía solar a térmica).

También la energía solar termoeléctrica de baja temperatura, con el sistema de nuevo desarrollo, ronda el 50% en sus primeras versiones. Tiene la ventaja que puede funcionar 24 horas al día a base de agua caliente almacenada durante las horas de sol.

Los paneles solares fotovoltaicos tienen, como hemos visto, un rendimiento en torno al 15 % y no producen calor que se pueda reaprovechar -aunque hay líneas de investigación sobre paneles híbridos que permiten generar energía eléctrica y térmica simultáneamente. Sin embargo, son muy apropiados para instalaciones sencillas en azoteas y de autoabastecimiento-proyectos de electrificación rural en zonas que no cuentan con red eléctrica-, aunque su precio es todavía alto. Para incentivar el desarrollo de la tecnología con miras a alcanzar la paridad -igualar el precio de obtención de la energía al de otras fuentes más económicas en la actualidad-, existen primas a la producción, que garantizan un precio fijo de compra por parte de la red eléctrica. Es el caso de Alemania, Italia o España.

Según un estudio publicado en 2007 por el World Energy Council, para el año 2100 el 70% de la energía consumida será de origen solar. Según informes de Greenpeace, la fotovoltaica podrá suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.

Aunque la mayoría de las opiniones son positivas, las placas solares también tienen algunas críticas como la de Robert Huber, premio Nobel de Química en 1988 por sus estudios sobre la fotosíntesis quien durante su intervención en el Foro Joly mostró su oposición a la instalación de células fotovoltaicas diciendo “no se puede cubrir un país fértil con paneles solares. La energía fotovoltaica es cinco veces más cara que la hidroeléctrica”.

Las células solares que forman los paneles solares actualmente disponibles en el mercado están hechas a base de silicio, materialsemiconductor muy abundante en el planeta, pero también difícil de extraer y sintetizar, con lo cual los paneles solares resultantes suelen ser caros, pesados y difíciles de instalar.

Por esta razón científicos del mundo entero trabajan continuamente en la búsqueda de nuevos materiales que den como resultado paneles solares más baratos, eficientes, livianos, delgados y capaces de tener mayor cantidad de aplicaciones, como hasta ser capaces de envasarse en unspray.

Así podemos apreciar que se trabaja en la fabricación de células solarescon materiales como el cobre, indio, galio y selenio y hasta germanio. Este último da los mejores resultados en eficiencia pero son carísimos de fabricar, con lo cual su uso queda restringido a entidades como la Nasa. También se realizan células llamadas de doble o triple unión, que usan varios elementos agregados , de capa delgada, con utilización detecnología sensibilizada por colorante o celda solar Graetzel, materiales híbridos, y nanotecnología.

La gran apuesta del futuro esta en las células solares orgánicas, que son células que están hechas en base polímeros orgánicos, como puede ser ciertos tipos de plástico, que tiene las mismas propiedades de conducción que el silicio pero que pueden ser “impresos” o “pagados” sobre casi cualquier tipo de material. Los paneles solares compuestos por células orgánicas son más baratos de fabricar, más livianos y más fáciles de instalar. El gran inconveniente que presentan es que aún no logran alcanzar el nivel de eficiencia de conversión que tiene los paneles desilicio. Aunque continuamente vemos que los científicos logran aumentar este nivel de eficiencia, esto ocurre por el momento en ámbitos controlados de laboratorio y aún falta bastante para que lleguen a destino comercial.

TIPOS DE PANELES SOLARES EN FUNCIÓN DE LA FORMA

 Paneles de formato “baldosa o teja”: Son paneles de pequeño tamaño, y están especialmente pensados para ser combinados en gran número, de forma que cubran grandes superficies.

 Paneles con sistemas de concentración: A través de una superficies reflectantes, concentra la luz sobre los diferentes paneles fotovoltaicos. Aunque el porcentaje de conversión tienda a no variar, una misma superficie de panel producirá más electricidad ya que recibe una cantidad concentrada de fotones.

 Paneles solares bifaciales: Son paneles especiales basados en un tipo de panel capaz de transformar en electricidad la radiación solar que le recibe por absolutamente cualquiera de sus dos caras.

PRODUCCION MUNDIAL DE ENERGIA SOLAR

El máximo de potencia fotovoltaica instalada fue de unos 2,600 MW en 2004.

GRANDES PLANTAS DE ENERGIA FOTOVOLTAICA

 En una revista online publicada por Sandra Varela Fernández comenta:

“… El Gobierno de España ha apostado mucho a las energías renovables y tiene previsto llegar a los 900MW solares instalados para el año 2010; 500 serán paneles solares térmicos y 400 paneles solares fotovoltaicos. La idea de España es poder generar el 20% de la energía a partir de fuentes renovables en el 2020 y convertirse así en una potencia tecnológica…” el cual yo opino que es una manera de ver el mundo un paso adelante y preocuparse por el bienestar de la sociedad cosa que en México hace falta porque el país lo hace su gente no solo los altos mandos y estaría de acuerdo que se empleara esta tecnología en la región sur de México puesto que siento que ahí hay un gran desperdicio de energía solar.

 Rebeca Ramírez nos publicó:

“… Solamente el 1% de las viviendas ubicadas en la región, básicamente en el área rural, son las que utilizan paneles solares, esto aún cuando ese equipo permite

...