Con la creciente preocupación por el medio ambiente y el aumento de los precios de la electricidad, muchas personas están optando por instalar placas solares para viviendas. Pero, ¿cómo funcionan las placas solares? En este artículo te explicaremos en detalle cómo operan, cómo generan electricidad y cómo se integran a la red eléctrica de una vivienda. Además, conocerás sus principales componentes y características, por lo que te ayudará a comprender mejor su funcionamiento.
¿Cómo funcionan las placas solares?
Tabla de contenidos
Las placas solares, también conocidas como paneles solares, funcionan mediante el aprovechamiento de la energía que proviene del sol las cuales están compuestas por células fotovoltaicas que convierten la luz solar en electricidad, proceso el cual se conoce como efecto fotovoltaico.
Cuando la luz solar incide sobre las células fotovoltaicas, éstas generan una corriente eléctrica, y es por eso que el material más común utilizado en las células fotovoltaicas es el silicio, que es un semiconductor. Al estar expuesto a la radiación solar, el silicio libera electrones, los cuales generan una corriente eléctrica continua (CC).
Para que esta energía sea útil en una vivienda, necesita ser convertida en corriente alterna (CA), que es el tipo de electricidad que se utiliza en la mayoría de los electrodomésticos, conversión que se realiza mediante un inversor solar.
El proceso completo implica la recolección de la energía solar, su transformación en electricidad y su distribución a través de la red eléctrica del hogar o negocio.
¿Cómo generan electricidad las placas solares?
La generación de electricidad mediante placas solares se basa en el efecto fotovoltaico, un proceso mediante el cual los materiales semiconductores, como el silicio, absorben fotones de la luz solar y liberan electrones:
- Absorción de luz solar: las células fotovoltaicas absorben la luz solar, que está compuesta por fotones. Estos fotones contienen energía, la cual es transferida a los electrones presentes en el material semiconductor.
- Generación de corriente eléctrica: los electrones excitados por la energía solar comienzan a moverse a través del material semiconductor, creando así una corriente eléctrica continua (CC). Esta corriente es captada por un circuito eléctrico.
- Conversión de la corriente continua a corriente alterna: como la mayoría de los aparatos eléctricos utilizan corriente alterna (CA), es necesario convertir la corriente continua (CC) generada por las placas solares en CA. Esto se logra mediante el uso de un inversor solar.
Cuáles son las partes de una placa solar
Una placa solar está compuesta por varios componentes fundamentales que permiten su correcto funcionamiento y la transformación de la energía solar en electricidad:
- Células fotovoltaicas: son el componente clave de las placas solares, responsables de convertir la luz solar en electricidad. Están hechas principalmente de materiales semiconductores, como el silicio.
- Cristal protector: es una capa de vidrio o plástico transparente que cubre y protege las células fotovoltaicas de daños externos, como impactos o la intemperie. Este cristal está diseñado para dejar pasar la mayor cantidad de luz posible.
- Marco: el marco, generalmente de aluminio, proporciona rigidez estructural a la placa y facilita su instalación. Además, ayuda a proteger las células de daños.
- Cables de conexión: estos cables son los responsables de conectar el panel a otros paneles en un sistema de kits solares o directamente al inversor que transforma la corriente continua en corriente alterna.
- Inversor: aunque no es parte física de la placa, el inversor es esencial en cualquier sistema solar. Convierte la electricidad en corriente continua (CC) generada por las células fotovoltaicas en corriente alterna (CA), que es la que usamos en nuestros hogares.
Características de una placa solar
Las placas solares tienen varias características que determinan su rendimiento y eficiencia, las cuales consideramos las siguientes las más relevantes:
1. Eficiencia energética
La eficiencia de una placa solar se refiere al porcentaje de luz solar que puede convertir en electricidad. Las placas más eficientes pueden convertir hasta un 22% de la energía solar recibida en electricidad, mientras que otras pueden tener una eficiencia menor, cuya eficiencia depende en gran medida del tipo de célula fotovoltaica utilizada.
2. Durabilidad
Las placas solares están diseñadas para soportar diversas condiciones climáticas, desde altas temperaturas hasta tormentas o nieve. Gracias a su robusto marco y cristal protector, suelen tener una vida útil de entre 25 y 30 años, lo que las convierte en una inversión a largo plazo.
3. Tipo de célula fotovoltaica
Existen distintos tipos de placas solares dependiendo del tipo de célula que utilizan, siendo las más comunes son las monocristalinas, policristalinas y las de película delgada. Cada tipo tiene diferentes características en términos de eficiencia y coste, lo que influye en su elección según las necesidades del usuario.
¿Cómo se conectan las placas solares a la red eléctrica de una vivienda?
El proceso de conectar las placas solares a la red eléctrica de una vivienda implica varias etapas clave, que incluyen la instalación del inversor y el sistema de monitoreo, así como el cumplimiento de las normativas locales:
1. Instalación del inversor
Como se mencionó anteriormente, el inversor es el encargado de convertir la corriente continua (CC) generada por las placas solares en corriente alterna (CA), que es la que se utiliza en la mayoría de los electrodomésticos. El inversor se instala generalmente cerca del panel eléctrico principal de la vivienda.
2. Conexión a la red eléctrica
Una vez que la electricidad es convertida en corriente alterna, se conecta a la red eléctrica de la casa mediante un sistema de cableado. Si las placas solares generan más electricidad de la que la vivienda consume, el exceso puede ser enviado de vuelta a la red eléctrica pública, lo que permite al propietario recibir créditos o compensaciones por la energía exportada.
3. Monitoreo del sistema
Es común que los sistemas solares incluyan un sistema de monitoreo que permita al usuario verificar cuánta energía están generando las placas solares y cuánta se está consumiendo en la vivienda. De este modo, es posible optimizar el uso de la energía solar en el hogar.
Este proceso, junto con el uso de kits solares, facilita la integración de las placas solares en una vivienda ya conectada a la red eléctrica, permitiendo una mayor independencia energética y un ahorro significativo en la factura de la luz.
Si estás considerando hacer la transición hacia el uso de energía solar, es importante entender tanto los tipos de placas solares como las características de cada sistema. Además, con el uso de placas solares para viviendas, es posible reducir de manera significativa el coste de la electricidad y contribuir al cuidado del medio ambiente. Con un buen conocimiento de estos sistemas, estarás más preparado para tomar una decisión informada sobre la inversión en energía solar para tu hogar o negocio.