Energía solar fotovoltaica y la producción de electricidad de origen renovable- ahorro de energía

La energía solar se puede transformar en electricidad mediante células fotovoltaicas. El avance tecnológico ha facilitado la construcción de sistemas que permiten aprovechar el sol como un recurso natural para producir electricidad mediante la captación de la radiación solar. A través de estos sistemas se puede originar un ahorro de energía y a la vez contribuir con el medio ambiente. El efecto fotovoltaico permite que la luz del sol incida directamente sobre unos semiconductores para generar un flujo de electrones en el material de forma interna para provocar electricidad. Debido a los grandes contaminantes que se encuentran en el ambiente, este sistema puede ayudar al ahorro de energía y mejorar el sistema de captación de energía para realizar las distintas actividades.

            Un panel fotovoltaico se encuentra conformado por varias células fotovoltaicas conectadas entre sí, alojadas en un mismo marco. Debido a su composición contribuyen con el ambiente y con el ahorro de energía. La conexión se realiza en función de los valores de tensión e intensidad deseados formando el panel. Las instalaciones fotovoltaicas se caracterizan por su simplicidad y fácil instalación, tener una vida útil de más de treinta años, ser fiables y de fácil mantenimiento, no producir ningún tipo de contaminación ambiental y tener un funcionamiento completamente silencioso. Debido a sus características sirven para el ahorro de energía de una forma significativa. La ventaja de utilizar estos sistemas, recae en la producción de electricidad continuamente con relación a la intensidad y la tensión.

Medición de la energía fotovoltaica y la construcción de los paneles solares

            Para medir la energía solar fotovoltaica se debe tomar en cuenta las condiciones estándar de la radiación solar la cual suele ser 1000 W/m2 (1 kW/m2) y 25 ºC de temperatura de las células fotovoltaicas. La potencia generada por ambas condiciones en cada módulo fotovoltaico se mide en vatios pico, la cual a su vez se le denomina potencia nominal del módulo. La energía producida por estos sistemas,  se calcula multiplicando el número de horas sol pico por la potencia nominal, ya que no todas las horas de sol son de la misma intensidad, así como el ahorro de energía no es igual para todas las zonas.

            Debido a las grandes ventajas que proporciona realizar un sistema fotovoltaico, cada vez son más los países y las industrias que recurren a este tipo de herramientas o por lo menos al uso de los recursos renovables para el ahorro de energía.

El material más utilizado para elaborar este tipo de sistema es el silicio, material cuya abundancia supera al oxígeno en la tierra. La combinación de ambos representa un 60% de la corteza terrestre. Existen tres tipos de células de silicio que sirven para realizar los sistemas fotovoltaicos. Las monocristalinas son las más eficientes y utiliza el silicio de forma pura. Las policristalinas se fabrican a partir de las primeras y suelen ser menos costosas que estas. Por último se encuentran las células amorfo, las cuales se obtienen por deposición de capas de vidrio y su rendimiento es muy inferior a las anteriores, por lo que se suelen utilizar en aplicaciones de pequeña potencia.

Aplicaciones de la energía solar fotovoltaica

Los sistemas fotolvotaicos son cada vez más comunes en los países desarrollados, ya que han sido estos los primeros que han dado el paso para reducir el efecto invernadero y los demás agentes contaminantes de la atmósfera. Además, este tipo de sistema sirve para el ahorro de energía, lo que provoca un consumo eficiente a largo plazo de la misma.  Las instalaciones solares fotovoltaicas suelen clasificarse en dos grupos.  Los sistemas aislados y los sistemas conectados a las redes eléctricas.

Los sistemas aislados se utilizan cuando el acceso a la red eléctrica suele ser muy complicado y cuando estos pueden ser más económicos que instalar una línea de enganche hacia una red eléctrica. De igual manera funcionan para el ahorro de energía. Se pueden ubicar en zonas rurales aisladas, en países en vías de desarrollo, en áreas aisladas como las carreteras y para los sistemas de comunicación y bombeo de agua. Estos sistemas suelen estar conformados por los paneles fotovoltaicos encargados de generar electricidad, las baterías facultadas para almacenar energía, los reguladores de carga dispuestos para controlar el proceso de carga y descarga de las baterías y por los inversores, los cuales buscan transformar la corriente continua en alterna.

Los sistemas conectados a la red eléctrica se instalan justamente donde el acceso a esta se encuentra fácilmente. La función principal de estos sistemas es producir electricidad para venderla a las compañías eléctricas. Se componen por los paneles solares, los inversores y el cuadro de protecciones y contadores. Pueden ser de diversos tamaños como los que se encuentran ubicados en los tejados de las casas o muy grandes como los colocados en grandes planicies. Este tipo de sistema tiene grandes ventajas como su efectividad independientemente del tamaño que tenga, la producción de electricidad durante el día y en el mismo lugar donde se realiza el consumo, evitando los costos por transporte y distribución del servicio. Además de esto permite el ahorro de energía y su instalación no requiere de un espacio adicional.

Los paneles fotovoltaicos se deben ubicar en infraestructuras urbanas o en edificios, siempre y cuando no exista la posibilidad de sombras que oculten la luz solar. Es por ello que al colocarlos se debe observar cuales son los elementos que se encuentran alrededor y si obstaculizan o no la instalación. Todo se trata de aprovechar al máximo el sol. La inclinación de los paneles depende principalmente de la latitud del lugar de instalación y del sistema escogido para hacerlo.

Se debe tener en cuenta que los sistemas fotovoltaicos generan electricidad a partir de la radiación solar y no del calor. Solo pueden producir electricidad cuando les llega la radiación y una de sus ventajas es que lo pueden realizar durante los doce meses si esto ocurre. Por otra parte, contribuyen al ahorro de energía y su mantenimiento es mínimo y suele ser preventivo, ya que no requieren cambio de piezas o lubricación. Sin embargo, lo más recomendable es realizar revisiones periódicas para determinar las condiciones en las que se encuentra y por lo tanto asegurar que todo funcione correctamente.

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