¿Qué es la energía solar?
Instalaciones fotovoltaicas para particulares y empresas con Azúrea Energía
La energía solar con Azúrea. Los términos como paneles solares, instalaciones fotovoltaicas y baterías destinadas al autoconsumo han entrado en nuestra cotidianidad en los últimos años. Sin embargo, ¿poseemos un conocimiento verdadero acerca del funcionamiento de la energía solar? ¿Cuál es el proceso químico que convierte la energía del sol en corriente alterna, impulsando así nuestros hogares? Estas son interrogantes que, en más de una ocasión, nos hemos planteado y que cuentan con una explicación más accesible de lo que inicialmente podríamos anticipar.
¿Qué comprende la energía solar?
La energía solar representa una de las principales fuentes de energía renovable, caracterizada por ser limpia, sostenible y respetuosa con el medio ambiente. Esta se genera cuando la luz solar incide en los paneles solares, los cuales la transforman en electricidad adecuada para su consumo en nuestras viviendas. La transformación fotovoltaica es el proceso clave que describe cómo se obtiene la energía solar. En el presente artículo, exploraremos de manera más detallada cómo los sistemas domésticos de paneles aprovechan la energía emitida por nuestra estrella más cercana.
¿Cómo opera la energía solar?
Es probable que en más de una ocasión te hayas cuestionado sobre el funcionamiento de la energía solar. El aspecto fundamental de todo este proceso inicia con la colocación de los paneles solares, ya que son ellos los responsables de dar inicio a la transformación y generación de energía solar en electricidad. Un panel solar convencional consta de placas de silicio monocristalino o policristalino, alojadas en un marco de aluminio y protegidas por una carcasa de cristal con un doble encapsulado.
El proceso de la energía solar
Cuando la luz solar incide sobre la fina capa de silicio en la parte superior de un panel, libera electrones de los átomos de silicio. Dado que los electrones tienen carga negativa, son atraídos por la parte positiva de la célula de silicio, creando así una corriente eléctrica que es capturada por el cableado del panel solar ubicado en la parte inferior.
Al impactar los fotones (partículas de luz radiante) en el electrón en la última órbita de un átomo de silicio, estos átomos reciben una carga de energía. Si dicha carga supera 1,2 electronvoltios (eV), el electrón se libera de su órbita, atraviesa la celda solar y se convierte en corriente alterna en la caja de conversión.
Este fenómeno de la energía solar es conocido como el efecto fotovoltaico, y gracias a él, cuantos más rayos solares inciden sobre los paneles solares, más electrones se liberan, generando así una mayor cantidad de energía. Para maximizar la captación de la luz solar en nuestros paneles, resulta crucial instalarlos con la orientación adecuada hacia el sol.
La capacidad de generación de energía de un panel solar:
Las placas solares generan electricidad a diferentes velocidades, según su composición, como el CdTe, que puede capturar energía solar en longitudes de onda más cortas en función de su eficiencia y calidad. La tecnología de las placas solares de mayor calidad tiene la capacidad de absorber una cantidad superior de energía en el mismo periodo de exposición.
Esta eficiencia en la producción de electricidad es lo que posibilita acumular una mayor cantidad de energía para su posterior uso o, en caso de no contar con suficientes paneles para garantizar el autoconsumo, reducir la necesidad de energía de la red eléctrica.
Una vez que los electrones liberados son capturados por paneles individuales, la corriente resultante se conoce como corriente continua (CC). Sin embargo, la electricidad que utilizamos para alimentar dispositivos móviles, ordenadores, cargar vehículos eléctricos o encender las luces de nuestra casa es corriente alterna (CA). Por lo tanto, la electricidad generada en los paneles solares debe ser convertida a corriente alterna para su consumo en nuestros hogares.
¿Cuál es el papel del inversor en todo este proceso?
Esta conversión se lleva a cabo mediante dispositivos denominados inversores, que pueden adoptar configuraciones como inversores en string, microinversores u optimizadores de potencia. Aunque cada configuración cumple la misma función general: convertir la electricidad de corriente continua (CC) en corriente alterna (CA). Una vez completada esta conversión, la electricidad está lista para su consumo en el hogar o para circular a través de la red eléctrica.
Las aplicaciones de la energía solar
La energía solar, una vez convertida en electricidad apta para su uso doméstico, tiene numerosas aplicaciones que se pueden resumir en las siguientes:
Electricidad en general: La energía solar es capaz de generar electricidad que puede ser empleada como una alternativa a las fuentes tradicionales para diversos propósitos en el hogar. Gracias a esta fuente de energía, tu vivienda se vuelve más independiente de las fluctuaciones en los precios de la electricidad, lo que conlleva a un ahorro significativo en tu factura.
Calefacción: La energía solar tiene la capacidad de cubrir las necesidades energéticas para la calefacción mediante el uso de dispositivos que funcionan con electricidad, como radiadores eléctricos.
Agua caliente: La energía solar se puede aprovechar para la generación de Agua Caliente Sanitaria (ACS), contribuyendo así a reducir el consumo energético asociado al calentamiento del agua, que representa entre un 25% y un 40% del total en una vivienda.
Iluminación solar: Luces inalámbricas alimentadas por energía solar ofrecen una solución sostenible para iluminar los hogares, aprovechando la energía del sol de manera eficiente.
Carga de vehículos eléctricos: Al instalar un cargador eléctrico en tu garaje, puedes cargar tu vehículo utilizando energía solar, contribuyendo a una movilidad más sostenible y reduciendo la dependencia de fuentes de energía convencionales.
Existen tres tipos principales de energía solar
Cada uno con sus propias aplicaciones y métodos de captación:
- Térmica:
- Se obtiene mediante placas solares térmicas y se utiliza para generar agua caliente sanitaria o para calefacción en viviendas. Consiste en calentar agua a través de colectores solares que capturan la radiación solar.
- Fotovoltaica:
- Captura la radiación solar mediante placas fotovoltaicas, generalmente compuestas por células solares de silicio, y la transforma en energía eléctrica. La radiación solar se convierte en corriente continua, y mediante un inversor, se transforma en corriente alterna, lista para su consumo, ya sea a pequeña o gran escala.
- Pasiva:
- Este método, el más antiguo, no requiere dispositivos y se basa en el diseño y orientación de edificaciones para favorecer la captación de radiación solar. Se apoya en la arquitectura bioclimática, utilizando materiales, aislamientos y diseños que reducen la necesidad de climatización e iluminación artificial, generando ahorros económicos y energéticos.
Cada tipo de energía solar tiene aplicaciones específicas y contribuye de manera única a la generación sostenible de energía.
Quiero instalar panales solares en mi casa
Si estás considerando la instalación de paneles solares en tu hogar con Azúrea, es natural preguntarse cómo funciona la energía solar en una casa. En términos generales, como se mencionó anteriormente, los paneles ubicados en el tejado de la vivienda generan corriente eléctrica utilizable en el hogar al recibir radiación solar, gracias al efecto fotovoltaico y a los materiales con los que están compuestos, con la ayuda del cableado y el inversor.
A partir de este punto, el funcionamiento de la energía solar en una casa dependerá principalmente de si la instalación está conectada a la red eléctrica convencional o si es una instalación aislada.
En el caso de una instalación conectada a la red, se mantiene la conexión con la red eléctrica convencional y se recurre a ella solo cuando la vivienda no dispone de energía solar suficiente. No obstante, la instalación siempre dará prioridad a la fuente de energía más cercana, que será la generada por los paneles fotovoltaicos.
En cambio, en el caso de una instalación aislada, es decir, aquella que no está conectada a la red eléctrica convencional, la diferencia radica en que la energía excedente no utilizada durante el día se almacena en una batería. Esta reserva de energía puede emplearse en momentos en los que la radiación solar es menor, como durante la noche, sin necesidad de recurrir a la red eléctrica externa.
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