Paneles solares

Cat_kyocera_panelsLos paneles solares fotovoltaicos de estas imágenes, pueden cargar baterías de 12V a más de 9 amperios bajo el sol directo.

Todos sabemos que es posible convertir la energía solar en energía eléctrica mediante el uso de celdas solares agrupadas en paneles solares fotovoltaicos.
Un panel solar es un módulo que agrupa un variado número de celdas solares que aprovechan la energía de la radiación solar. El término comprende a los colectores solares utilizados para producir agua caliente (usualmente doméstica) y a los paneles fotovoltaicos utilizados para generar electricidad.

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Los paneles fotovoltaicos

Los paneles fotovoltaicos están formados por numerosas celdas que convierten la luz en electricidad. Las celdas a veces son llamadas células fotovoltaicas, del griego “fotos“, luz. Estas celdas dependen del efecto fotovoltaico por el que la energía luminosa produce cargas positiva y negativa en dos semiconductores próximos de diferente tipo, produciendo así un campo eléctrico capaz de generar una corriente.

Los paneles fotovoltaicos, además de producir energía, que puede alimentar un red eléctrica terrestre, pueden emplearse en vehículos eléctricos y barcos o yates solares. Lo mejor de estas técnicas se reúne en competiciones como la Solar Splash[1] en América del Norte, o la Frisian Nuon Solar Challenge[2] en Europa.

El problema más importante con los paneles fotovoltaicos es el alto costo. El precio del silicio usado para la mayor parte de los paneles ahora está tendiendo a subir. Esto ha hecho que los fabricantes comiencen a utilizar otros materiales y paneles de silicio más delgados para bajar los costos de producción.

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Debido a economías de escala, los paneles solares se hacen menos costosos según se usen mas clientes y se fabriquen más paneles. A medida que se aumenta la producción, los precios continuarán bajando, y eso es lo que se espera en los próximos años.

El área de mayor crecimiento lo forman los sistemas conectados a la red pública (grid tied systems). En los Estados Unidos, con incentivos de los estados, las compañías eléctricas y (en 2006 y 2007) del gobierno federal, el crecimiento ha continuado y continuará.

Los “programas de contadores conectados a red” (net metering) permiten a los usuario recibir una compensación por cualquier energía extra que incorpore a la red. La mayor parte de este sistema compra la energía al mismo precio de venta, aunque algunas compañías la compran a un precio cercano a 1/3 de lo que cobran.

Como contraste, en Alemania se ha adoptado un sistema extremo de net-metering para incentivar el crecimiento del mercado de las energías renovables, de forma que se paga ocho veces lo que la compañía cobra. Este alto incentivo ha creado una enorme demanda de paneles solares en ese país.

Agua caliente solar

Una lavandería de ropa en California, EE. UU., con paneles solares de agua caliente en el techo.

Un calentador solar de agua usa la energía del Sol para calentar un líquido, el cual transfiere el calor hacia un compartimento de almacenado de calor. En una casa, por ejemplo, el agua caliente sanitaria puede ser calentada y almacenada en un depósito de agua caliente.

Los paneles tienen una placa receptora y tubos por los que circula líquido adheridos a ésta. El receptor (generalmente recubierto con una capa selectiva oscura) asegura la transformación de radiación solar en calor, mientras que el líquido que circula por los tubos transporta el calor hacia donde puede ser utilizado o almacenado. El líquido calentado es bombeado hacia un aparato intercambiador de energía (una bobina dentro del compartimento de almacenado o un aparato externo) donde deja el calor y luego circula de vuelta hacia el panel para ser recalentado. Esto provee una manera simple y efectiva de transferir y transformar la energía solar.

Precio de paneles solares fotovoltaicos

El precio de los paneles fotovoltaicos no ha variado significantemente desde el año 2005, pues la venta al por mayor oscila entre $4 a $6 USD por cada vatio. Como la cantidad de producción aumenta, los precios probablemente continúen bajando también. Así, un panel de 60 vatios podría costar entre $240 a $360 USD al por mayor, (mas de 1000 paneles cada orden) y entre $300 a $420 al por menor, dependiendo de la calidad, el manufacturador, la garantía, y la distancia desde la fabrica al consumidor.

Los precios de venta al por menor, esto es, ordenes de menos de 1000 paneles, se usan para sistemas pequeños como aquellos que se usan en casas y establecimientos grandes y pequeños, cuestan alrededor de $6 a $10 USD por vatio. Por ejemplo, un panel de 60W podría costar entre $360 a $600 USD cada panel. Y entre $17 a $25 USD por cada vatio ya instalado.

PRECIO DE LOS PANELES SOLARES

Panel Precio al por Mayor
1000+ paneles
(No-instalado)
Precio al por Menor
999- paneles
(No-instalado)
Precio al por Menor
999- paneles
(Instalado)
30W $4 – $6
por cada vatio
Total:
$120-$180
por cada panel
$12 – $15
por cada vatio
Total:
$360-$450
por cada panel
$17 – $25
por cada vatio
Total:
$520-$750
por cada panel
60W $4 – $6
por cada vatio
Total:
$240-$360
por cada panel
$12 – $15
por cada vatio
Total:
$720-$900
por cada panel
$17 – $25
por cada vatio
Total:
$1020-$1500
por cada panel

Dependiendo del habito de consumo de cada persona y del tamaño del edificio a instalar estos paneles, usualmente una casa necesita desde 20, 25, 30, 35, 40 o mas paneles de 60W cada uno, aunque los hay de hasta 240W cada uno, pudiendo así utilizar menos paneles, y son por supuesto algo más caros. La ecuación es muy simple, por cada panel de 240W se necesitarían 4 de 60W, lo cual implica mas espacio para los paneles y mas labor para la fabricación e instalación. Yo, personalmente prefiero los de 240W. La razón es muy simple, obtengo mas poder, ocupan menos espacio, y tengo que fabricar o comprar un menor número de paneles.

Otra alternativa es construir uno mismo estos paneles. Para el planeamiento, construcción e instalación de paneles solares, obtenga nuestra Guía Gráfica, Práctica e Ilustrada para construir Paneles Solares de Bajo Costo. Clic Aquí

¿Cuantos paneles necesito para mi casa?

El primer punto a tomar en cuenta son tus buenos hábitos de uso de la electricidad. Será necesario reemplazar todos los focos incandescentes con focos ahorradores de energía “antes” de siquiera pensar en el uso de un sistema de energía solar.

Los focos ahorradores de energía consumen un promedio del 75% menos electricidad que los focos incandescentes. También, existen aparatos que por su naturaleza consumen mucha energía eléctrica y deben ser racionados en su uso, tales como el aire acondicionado, hornos de microondas, los electrodomésticos que operan con resistencia eléctrica tales como tostadoras, planchas, secadoras de cabello, etc.

Una forma sencilla de calcular la cantidad de paneles fotovoltaicos necesarios para tu casa es con tu ultimo recibo de luz. Busca en tu recibo el numero que te indica el promedio diario de consumo en kWh. Multiplica este numero por 1,000 y luego divide el resultado entre el promedio diario de horas de sol (digamos que son 10 horas diarias de sol). Ejemplo: si el numero que encontraste es 9.13 kWh entonces:

9.13 x 1000 = 9,130  / 10 = 913 watts

Finalmente, divide este último numero entre el número de Wats que genera cada panel solar, en este caso, cada panel es de 60 watts:

913 / 60 = 15.2 paneles.

En resumen, si tu consumo diario promedio es de 9.13 kWh necesitas 15 paneles solares para proveer a tu casa de energía eléctrica. Pero claro, esto es para una persona que casi no consume electricidad. En los EEUU usualmente el promedio kWh por día va desde 30 a 200 kWh por día, lo cual sube el costo de los paneles y la instalación considerablemente.

La buena noticia es que tu puedes crear un sistema de energía solar escalable, esto es, puedes empezar con un sistema pequeño de 4 paneles solares e ir incrementando el numero de estos, mes a mes, o año tras año, hasta alcanzar el wattaje deseado.

Eso se logra gracias al uso de inversores solares que se conectan directamente a la línea ya existente de la electricidad de tu casa u oficina. Por cada juego de 4 paneles, requerirás un inversor solar de 250 watts.

Con los paneles solares correctamente instalados, en un área libre de sombra, y conectados a uno o mas inversores solares, podrás echar a andar tu medidor de luz hacia atrás durante el día cuando estés generando mas energía eléctrica de la que consumes. Ya en la noche, tu medidor funcionara en forma normal (hacia adelante). Básicamente, durante el día este sistema solar provee electricidad a la compañía de luz, la cual te es devuelta durante la noche.

Véase también

Referencias

  1. SOLAR SPLASH
  2. Frisian Nuon Solar Challenge
  3. Overview
  4. Country Information
  5. Solar Records

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