Aunque todos hemos oído hablar de la energía solar, todavía es mucho el desconocimiento que hay sobre ella. Sabemos que funcionan con placas solares, pero no todas las placas tienen los mismos niveles de eficiencia, los mismos materiales o usos. De hecho, existen diferentes tipos de paneles solares que se adaptan a diversos contextos y necesidades.
Teniendo en cuenta que es un tema relativamente nuevo, no es extraño que los pormenores sean desconocidos para muchos. Sin embargo, si quieres saber más sobre los tipos de paneles solares, este artículo es para ti. Desde los paneles fotovoltaicos hasta los híbridos, te contamos en qué consisten, sus usos y diferencias.
Tabla de contenidos
Tipos de paneles solares
Las placas solares tienen la función de transformar la energía del Sol en energía aprovechable para los humanos, sea para generar electricidad o calor. Existen diferentes tipos de paneles solares que varían según su función. Los más conocidos son los fotovoltaicos. Estos se usan para generar electricidad por reacciones químicas. Sin embargo, existen otros dos tipos de paneles: los térmicos y los híbridos.
Además de la clasificación que presentaremos a continuación, también es importante tener en cuenta que los paneles solares, sin importar su tipo, pueden tener cualquier tamaño y pueden generar energía para usar en el momento o almacenarla por medio de baterías. Sin más, te presentamos los principales tipos de placas solares que se encuentran hoy en día.
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1. Paneles solares fotovoltaicos
Es el tipo de paneles solares más conocido. Se utiliza para transformar la energía del Sol en electricidad. Este tipo de placas están compuestas por silicio, componente ayuda a transformar la energía lumínica en energía eléctrica por medio del efecto fotoeléctrico.
Las placas solares fotovoltaicas funcionan mediante la incidencia de los rayos solares sobre su superficie. Por lo tanto, deben tener una orientación hacia el Sol para captar toda la luz posible. Cuando la luz toca la placa, transmite energía a los electrones. De esta forma, se separan de los protones y neutros y son liberados del panel como electricidad. Estos módulos son los que se presentan como la mejor alternativa para el autoconsumo y se utilizan en todo tipo de espacios: casas, comercios, escuelas, hospitales y fábricas.
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Los paneles solares tienen dos capas diferentes. La primera se forma por un vidrio frontal en lámina; la segunda es un polímero termoplástico. Esto se complementa con un inversor y, de quererlo, una batería.
Asimismo, puede ser de silicio puro monocristalino; de silicio puro policristalino; silicio amorfo; arseniuro de galio; teluro de cadmio; diseleniuro de cobre en indio o tándem. Los tres primeros materiales son los más comunes y afectan directamente en la eficiencia del sistema.
Paneles fotovoltaicos de silicio monocristalinos
Teóricamente, es la variedad con mayor rendimiento. Se conforma por células de silicio cuya procedencia es de un único cristal. Por lo tanto, tiene una pureza óptima y esto se traduce también en una mejor eficiencia. Para su fabricación, se corta un único lingote de un solo cristal de silicio por medio de técnicas como Czochralski o zona flotante.
Se diferencia por tener un color negro con esquinas recortadas en un chaflán; es decir, con esquinas redondeadas. Su rendimiento promedio por metro cuadrado oscila entre los 180 vatios y los 220 vatios.
Una de sus desventajas es su inversión inicial. Al ser más puros y eficientes, son más caros que los demás. Sin embargo, ofrecen mayor rendimiento en el mediano y largo plazo.
Paneles fotovoltaicos de silicio policristalinos
Las placas solares policristalinas están compuestas por células de silicio que no proceden de un único cristal de silicio. En cambio, se compone de muchos pequeños cristales fundidos en grupo. El silicio se funde y enfría de manera artificial, por lo que el panel no tiene una tonalidad uniforme. Es de un color azul con algunas tonalidades negras. Tampoco tiene el chaflán en las esquinas y son cuadrados.
Al tener un menor grado de pureza, ofrecen una menor eficiencia y rendimiento. Se estima que es de 170 vatios por metro cuadrado. Sin embargo, tienen otras ventajas. Cuando se presentan temperaturas elevadas, estos paneles tienen menor pérdida de eficiencia que los monocristalinos. Por lo tanto, producen más energía bajo altas temperaturas. Además, se degradan a menor velocidad con el transcurso de los años. También son menos costosos que los monocristalinos.
Paneles solares amorfos
Estos tipos de paneles solares fotovoltaicos son menos comunes que los anteriores. Los paneles solares amorfos se construyen al depositar varias capas de material fotovoltaico en una base. Se pueden encontrar placas de silicio amorfo, de teluro de cadmio, de cobre, indio, galio y selenio o células fotovoltaicas orgánicas.
Se fabrican depositando un material semiconductor sobre un sustrato parecido al vidrio, ideal para exteriores. Dependiendo del material, varía su eficiencia, que ronda entre el 7 y el 13 %. Tienen un gran potencial de uso doméstico, dado que sus costos son más bajos que los anteriores.
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2. Paneles solares térmicos
Entre los tipos de paneles solares también encontramos los térmicos. Consiste en una placa solar, también llamado colector solar, que transforma la energía del Sol en energía térmica. Su mecanismo de funcionamiento es más sencillo y sus usos son tanto domésticos como industriales.
Entre las aplicaciones de los paneles solares térmicos se encuentran la climatización de piscinas, la generación de vapor y la preparación del agua para uso sanitario. Además, se puede aprovechar para producir energía mecánica que luego se traduce en energía eléctrica o alimentar una máquina de refrigeración por el proceso de absorción.
Este tipo de paneles generan energía termosolar. Se basa en el uso de colectores para recoger los rayos solares. El sistema se compone de colectores de vidrio (expuestos al Sol) y una caja plana sellada. En esta caja se halla una placa metálica y unos conductos por los que fluye un líquido caloportador. Tras recibir los rayos, la energía calienta el líquido en el colector, que transfiere calor a un acumulador.
Una de las ventajas principales de estos tipos de paneles solares es que permiten la reducción del consumo eléctrico y brinda mayor independencia en hogares, empresas o fábricas.
Los colectores pueden ser a baja temperatura (instalaciones con temperaturas máximas de 50 °C); colectores de temperatura media (hasta los 90 °C); y colectores de alta temperatura (hasta los 150°C). Además, existen dos tipos de paneles solares térmicos: planos y tubos de vacío.
Paneles solares térmicos planos
Son similares a los paneles fotovoltaicos. En su interior se encuentran distintas capas de materiales que permiten captar el calor. De esta forma, es un conjunto de tubos bajo vidrio que se encuentran en el interior del panel. Son los más comunes y económicos dentro de su tipo.
Captadores de tubos de vacío
Su forma y funcionamiento es peculiar. Se ven como tubos alargados y finos, similares a los tubos fluorescentes de la luz. Están ubicados uno al lado del otro. De esta forma, se minimiza las pérdidas de temperatura. Los tubos de vacío se encuentran dentro de una caja acristalada. La primera capa absorbe el calor mientras que el vacío evita las pérdidas de temperatura. De esta forma, se optimiza el calentamiento y son útiles donde no hay sol. Suelen ser más costosos.
3. Paneles solares híbridos
Entre los tipos de paneles solares encontramos una tercera placa que mezcla los conceptos de los dos anteriores. De manera simple, el panel solar híbrido mezcla la placa fotovoltaica con la térmica, todo esto en una única tecnología que produce electricidad y calor simultáneamente.
En este panel, la energía fotovoltaica absorbe la radiación solar y la parte que no acumula la recupera mediante un intercambio de calor. La utilización del intercambiador de calor permite aumentar la producción de electricidad y dispersar la energía del panel fotovoltaico en sí.
Una de sus mayores ventajas es la reducción del espacio. Al reunir los dos tipos de paneles en uno, el espacio que se necesita pasa a ser de la mitad. Además, permite aumentar el rendimiento de los paneles solares al aprovechar la posibilidad de transformar la energía en electricidad y transformar en calor otra parte de la energía.
El producto existe desde la década de los 70. Sin embargo, su uso y aceptación no ha sido tan amplia hasta ahora. Es en la actualidad en la que su innovación y versatilidad han sido más reconocidas y su implementación ha comenzado a crecer. Cada vez son más demandados en todo tipo de sectores y diferentes ubicaciones.
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Palabras finales
Los distintos tipos de paneles solares no solo nos presentan cómo se ha perfeccionado esta tecnología, también nos indican las muchas formas que existen para aprovechar al astro rey. Utilizar al Sol como fuente de energía tiene grandes ventajas, y una de ellas es que se encuentra de manera constante en gran parte del mundo.
Con el incremento de plantas de energía solar y de autoconsumo fotovoltaico, queda esperar a que estas tecnologías sigan evolucionando. Es probable que la eficiencia de los diferentes modelos aumente. De todas formas, los modelos y sus usos se mantendrán iguales. Tras conocer más sobre los diferentes tipos de paneles solares existentes, queremos saber tu opinión. ¿Cuál implementarías en tu hogar o empresa?
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