Las placas solares se pueden utilizar para una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo sistemas remotos de energía para cabinas, equipos de telecomunicaciones, teledetección y, por supuesto, para la producción de electricidad a través sistemas solares y comerciales de energía solar .
Cómo se originaron los paneles solares El desarrollo de la energía solar se remonta a más de 100 años. En los primeros días, la energía solar se utilizó principalmente para la producción de vapor que podía ser utilizada para impulsar la maquinaria. Pero no fue hasta el descubrimiento del ” efecto fotovoltaico ” de Edmond Becquerel que permitiría la conversión de energía solar en energía de consumo. El descubrimiento de Becquerel condujo entonces a la invención en 1893 por Charles Fritts de la primera célula solar genuina que se formó recubriendo hojas de selenio con una delgada capa de oro. Y desde este humilde comienzo surgiría el dispositivo que hoy conocemos como placa solar .
Russel Ohl, inventor estadounidense que trabaja para Bell Laboratories, patentó la primera célula solar de silicio del mundo en 1941. La invención de Ohl llevó a la producción del primer panel solar en 1954 por la misma compañía. Los paneles solares encontraron su primer uso principal en satélites espaciales. Para la mayoría de las personas, la primera placa solar en su vida probablemente fue la que llevaban las calculadoras desde la década de los 70.
Hoy en día, las placas solares y sistemas completos de paneles solares se utilizan para alimentar una amplia variedad de aplicaciones. Sí, las placas solares en forma de células solares se siguen utilizando en las calculadoras. Sin embargo, también se están utilizando para suministrar energía solar a casas enteras y edificios comerciales, como ocurre por ejemplo con sede de Google en California.
Cómo funcionan las placas solares
Las placas solares recogen la energía renovable limpia a partir de la luz del sol y convierten esa luz en la electricidad que puede entonces ser utilizada para proporcionar energía para cargas eléctricas. Los paneles solares están compuestos de varias células solares individuales que a su vez se componen de capas de silicio, fósforo (que proporciona la carga negativa) y boro (que proporciona la carga positiva).
Los paneles solares absorben los fotones y, al hacerlo, inician una corriente eléctrica. La energía resultante generada de los fotones que golpean la superficie del panel solar permite que los electrones sean llevados fuera de sus órbitas atómicas y lanzados en el campo eléctrico generado por las células solares que entonces tiran de estos electrones libres en una corriente direccional. Todo este proceso se conoce como el efecto fotovoltaico.
Cómo se aplica la energía solar en el hogar En una configuración bien conectada a la red, una matriz solar genera energía durante el día que se utiliza en la casa durante la noche y que se almacena de alguna manera en una batería.El arsenal solar envía la corriente directa (CC) de electricidad a través del regulador de la carga al banco de la batería. A continuación, se extrae la energía del banco de baterías al inversor, que convierte la corriente continua en corriente alterna (CA) que puede utilizarse para aparatos que no sean de corriente continua.
Asistido por un inversor, las matrices de paneles solares pueden dimensionarse para satisfacer los requisitos de carga eléctrica más exigentes. La corriente alterna se puede utilizar para alimentar cargas en hogares o edificios comerciales, vehículos recreativos y barcos, cabinas remotas, casas o hogares, el control remoto de tráfico, equipos de telecomunicaciones, control de flujo de petróleo y gas, y mucho más.
Ventajas de los paneles solares
Parece que todo son ventajas con respecto al uso de las placas solares, de manera que si tenéis oportunidad será bueno probarlas, aunque puede que se genere alguna desventaja de modo que nada mejor que enumerarlas a continuación. Comenzamos con las ventajas.
Ahorramos dinero Una de la primeras ventajas que podemos mencionar con respecto a la instalación y usos de placas solares es el hecho de que aunque la inversión para estas es cara, a la larga podemos ahorrar dinero.
Uuna vez que hayas pagado por los costos de la instalación inicial, la electricidad que produce para el resto de la vida útil del sistema, podría ser de 15-20 años dependiendo de la calidad del sistema, sin tener que pagar nada en facturas de la luz durante ese tiempo.
Fuente de energía renovable Entre todos los beneficios de las placas solares, lo más importante es que la energía solar es una fuente de energía verdaderamente renovable. Se puede aprovechar en todas las áreas del mundo y está disponible todos los días. No podemos quedarnos sin energía solar, a diferencia de otras fuentes de energía. La energía solar será accesible mientras tengamos el sol, por lo tanto la luz solar estará disponible para nosotros por lo menos 5 mil millones años que es cuando según científicos el sol va a morir.
Aplicaciones diversas La energía solar se puede utilizar para diversos propósitos. Puede generar electricidad ( fotovoltaica ) o calor ( solar térmica ). La energía solar puede utilizarse para producir electricidad en zonas sin acceso a la red de energía, para destilar agua en regiones con suministros limitados de agua potable y para satélites de energía en el espacio. La energía solar también se puede integrar en los materiales utilizados para los edificios.
Bajo coste de mantenimiento Los sistemas de energía solar generalmente no requieren mucho mantenimiento.Sólo necesitas mantenerlos relativamente limpios, por lo que la limpieza de un par de veces al año hará el trabajo. Los fabricantes de paneles solares más confiables dan 20-25 años de garantía. Además, como no hay partes móviles, no hay desgaste. El inversor suele ser la única parte que se necesita cambiar después de 5-10 años, ya que está trabajando continuamente para convertir la energía solar en electricidad ( PV solar ) y en calor (solar térmica). Por lo tanto, después de cubrir el costo inicial del sistema solar, puedes esperar muy poco gasto en mantenimiento y reparación de trabajo.
Desarrollo tecnológico La tecnología en la industria de energía solar está avanzando constantemente y las mejoras se intensificarán en el futuro. Las innovaciones en física cuántica y nanotecnología pueden potencialmente aumentar la eficacia de los paneles solares y duplicar, o incluso triplicar, la entrada eléctrica de los sistemas de energía solar.
Desventajas de los paneles solares
Costo El costo inicial de compra de un sistema solar es bastante alto. Aunque algunos gobiernos han introducido algunos esquemas para alentar la adopción de fuentes de energía renovables, a través de bonificaciones o subvenciones, todavía se tienen que cubrir los costos iniciales. Esto incluye el pago de las placas solares, inversor, baterías, cableado y todo lo necesario la instalación. Sin embargo, las tecnologías solares están en constante desarrollo, por lo que es seguro asumir que los precios bajarán en el futuro.
Dependientes del clima Aunque la energía solar se puede recoger durante días nublados y lluviosos, la eficiencia del sistema solar cae. Las placas solares dependen de la luz solar para recoger efectivamente la energía solar. Por lo tanto, algunos días nublados y lluviosos pueden tener un efecto notable en el sistema energético. También hay que tener en cuenta que la energía solar no se puede recoger durante la noche.
El almacenamiento de energía solar es caroLa energía solar tiene que usarse de inmediato, o puede almacenarse en baterías grandes. Estas baterías, usadas en sistemas solares fuera de la red, se pueden cargar durante el día para que la energía se utilice por la noche. Esta es una buena solución para el uso de energía solar durante todo el día, pero también es bastante caro. En la mayoría de los casos, es más inteligente usar la energía solar durante el día y tomar energía de la red durante la noche (sólo puede hacerlo si su sistema está conectado a la red). Por suerte nuestra demanda de energía es generalmente más alta durante el día por lo que podemos satisfacer la mayor parte de ella con energía solar.
Necesitamos mucho espacio Cuanta más electricidad se desee producir, más paneles solares se necesitarán porque quieres recoger la mayor cantidad de luz solar posible. Los paneles solares requieren un montón de espacio y algunos techos no son lo suficientemente grandes para adaptarse al número de paneles solares que nos gustaría tener. Una alternativa es instalar algunos de los paneles en nuestro jardín, pero necesitan tener acceso a la luz solar. De todos modos, si no tienes espacio para todos los paneles que quisieras, puede optar por colocar uno que sea un menor y así satisfacer algunas de tus necesidades de energía.
Asociación a la contaminación Aunque la contaminación relacionada con los sistemas de energía solar es mucho menor en comparación con otras fuentes de energía, la energía solar puede estar asociada con la contaminación. El transporte y la instalación de sistemas solares se han asociado con la emisión de gases de efecto invernadero.
También hay algunos materiales tóxicos y productos peligrosos utilizados durante el proceso de fabricación de la energía solar fotovoltaica, que puede afectar indirectamente al medio ambiente. Sin embargo, la energía solar contamina mucho menos que las otras fuentes de energía alternativas.
Aplicaciones de la energía generada por los paneles solares Las aplicaciones de la energía generada por los paneles solares son las mismas que podemos aplicar con cualquier otro tipo de energía. Tan sencillo como instalar elementos fotovoltaicos que acumulen la luz del sol, y un inversor que convierta esa energía en suministro para la red eléctrica. Tan sencillo como parece, mucho más eficiente que el actual sistema y, sobre todo, económico a rabiar.
En este caso, el inversor es el modelo de instalación que hay en el núcleo central. Obviamente, este inversor debe tener diversas protecciones ante los eventuales problemas de la red eléctrica. Tales como cortes de suministro, subidas de tensión o desfases en la red.
Pero claro, de poco sirve esto si la normativa legal no contempla este tipo de sistemas. Y es que sin una línea de ayuda de la Administración, al menos en la instalación de los elementos, es inviable contemplan esta alternativa. Ni mucho menos, sus aplicaciones de la energía generada por los paneles solares. Y es que el precio de kwh generado es superior al de otros generadores de energía.
Una vez situados, éstas son las aplicaciones de la energía generada por los paneles solares. Lo que realmente importa, empezando por la iluminación. Y es que lo primero que se nos viene a la cabeza en este caso, es el alumbrado público. Una iniciativa que supondría reducir costes a la Administración que lo aplique, y potenciar una mayor iluminación en carreteras, pequeños municipios o áreas de descanso.
Es más, algunos organismos ya lo utilizan en paradas de autobús, farolas o carteles publicitarios. Pero no van más allá. El groso de la iluminación se sigue haciendo por los cauces habituales y desfasados, generando mayor gasto y contaminación.
También se está usando en algunos faros marítimos y boyas, así como en balizas y señalética de pistas en aeropuertos. Siguiendo con el mundo transporte, algunas señales de tráfico ya incorporan luces led de alto poder lumínico, alimentadas por paneles solares. Las luces led, al tener un consumo mínimo, facilitan la labor de la instalación fotovoltaica.
Las últimas en sumarse a esta iniciativa han sido las rotondas, cuyas luces en bucle redondo, están alimentadas por paneles solares de luces led. Esta iniciativa ya ha evitado miles de accidentes, al verse la rotonda desde lejos, cosa que antes no ocurría. Mínima inversión, máximo beneficio: salvar vidas.
Ya en núcleos urbanos, algunos paneles que marcan la hora y la temperatura, también recurren a los paneles solares para su consumo de energía. Y no fallan ni hora ni temperatura.
Pero como no sólo de iluminación viven las aplicaciones de la energía generada por los paneles solares, también está la alternativa de las telecomunicaciones. En este caso, la telefonía móvil, pero también en los repetidores de radio y televisión. Las luces rojas que se ven en las montañas cuando vamos por carretera.
Y sin salir de la carretera, también los puestos de socorro de las mismas, llevan tiempo alimentados por esta energía renovable. Uno de los motivos es el ahorro de tener que tirar un cable hasta la zona de instalación. Es decir, mucho más económico que los de antaño.
Pero claro, también hay elementos no tan admirados por los conductores que se alimentan con paneles solares: es el caso de los radares. Y está claro que estos funcionan de maravilla.
Pero si hay una zona que se está beneficiando de la energía fotovoltaica, es el ámbito rural. Donde era imposible llevar electricidad, el sol llega a diario. Gracias a los inversores de onda senoidal, no sólo se podrán usar elementos de bajo consumo eléctrico, sino también electrodomésticos. Un avance histórico que está cambiando la vida en zonas rurales.
Eso sí, para ello hay que instalar un sistema que limita la energía y suministra la misma de forma inteligente para que a éste no le falte los días que hay menos sol.
Y sin salir del agro, la energía solar fotovoltaica ha llegado a la agricultura y la ganadería. Para empezar, con el uso aplicado a las bombas de agua que ahorran la instalación y el cableado en una zona no preparada para ello. Las granjas, de hecho, pueden estar a kilómetros de las líneas de distribución eléctrica, lo que dispara el coste de la instalación. Ahora, todo es más sencillo y rápido.
La energía solar La energía solar es la energía renovable que aprovecha la radiación electromagnética que llega del sol y la convierte en otro tipo de energía. Hoy en día, gracias a células fotovoltaicas, colectores térmicos o helióstatos, se puede acumular esta energía. El siguiente paso es transformarla en electricidad o energía térmica.
Su bajo nivel de contaminación y coste reducido la engloba entre las ya conocidas como energías limpias. Sin duda, imprescindibles para afrontar un cambio climático que amenaza con causar graves problemas a un planeta que ya está de por sí bastante castigado.
Electricidad a partir de energía solar La electricidad a partir de la energía solar puede conseguirse a través de varios procesos. El primero es el sistema termal, tan sencillo como que el sol, con el calor que desprende, convierte el agua en vapor. Este vapor es transformado en electricidad mediante unas turbinas especialmente diseñadas para esta labor.
Otro elemento que convierte la energía solar en electricidad es mediante el efecto fotoeléctrico, pero en este caso no se puede utilizar con elementos de gran consumo. Es más, su potencia se queda en un 30% de su máximo, por lo que se está trabajando en mejorar este rendimiento y aumentarlo sobremanera hasta rozar el 100%.
La electricidad a partir de energía solar es de las más económicas y poco contaminantes de las energías limpias. El problema es que sólo se puede acumular durante una parte del día. Es decir, cuando el sol está fuera. Además, aunque es económica de recoger, es complicada y algo cara de almacenar. De ahí que se sigan investigando cómo mejorar todo lo que rodea a esta renovable, para que no acabe siendo más cara que la electricidad convencional.
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