Energía Solar Fotovoltaica
El Sol emite energía en forma de ondas electromagnéticas de distintas frecuencias, fundamentalmente en los rangos de la luz visible, ultravioletas e infrarrojos. Una pequeña fracción de esta energía es interceptada por la Tierra. La cantidad de energía que recibe nuestro planeta – antes de llegar a la atmósfera - por unidad de superficie se denomina constante solar y su valor es aproximadamente igual a 1367 W/m2, cuando es medida perpendicular a los rayos solares.
Una parte importante de la radiación que incide sobre la atmósfera es absorbida por el vapor de agua, el anhídrido carbónico el oxígeno y el ozono presente, reduciendo la intensidad a medida que va atravesando la misma. Al nivel del mar la radiación solar es aproximadamente igual a 1.000 W/m2 cuando es medida perpendicular a los rayos solares. Este es el valor estándar que se utiliza como base para expresar las características eléctricas de los generadores solares y para el dimensionamiento de los sistemas.
¿Qué es la energía solar fotovoltaica?
El Sol emite energía en forma de ondas electromagnéticas de distintas frecuencias, fundamentalmente en los rangos de la luz visible, ultravioletas e infrarrojos. Una pequeña fracción de esta energía es interceptada por la Tierra. La cantidad de energía que recibe nuestro planeta – antes de llegar a la atmósfera - por unidad de superficie se denomina constante solar y su valor es aproximadamente igual a 1367 W/m2, cuando es medida perpendicular a los rayos solares.
Una parte importante de la radiación que incide sobre la atmósfera es absorbida por el vapor de agua, el anhídrido carbónico el oxígeno y el ozono presente, reduciendo la intensidad a medida que va atravesando la misma. Al nivel del mar la radiación solar es aproximadamente igual a 1.000 W/m2 cuando es medida perpendicular a los rayos solares. Este es el valor estándar que se utiliza como base para expresar las características eléctricas de los generadores solares y para el dimensionamiento de los sistemas.
La energía solar fotovoltaica al igual que la energía Solar térmica se consigue por medio de la radiación solar solo que el medio de captación de transporte y de almacenamiento cambian.
Los captadores o módulos están formados por células fotovoltaicas. Sus células están formadas por una o varias láminas de material semiconductor y recubiertas de un vidrio transparente que deja pasar la radiación solar y minimiza las pérdidas de calor.
Las células solares fotovoltaicas convencionales se fabrican de silicio. Las fabricadas con este material son bastante eficientes, con unos rendimientos medios de 14-17%, aunque también más caras de producir por la alta dependencia en la disponibilidad del silicio. Se han empezado a utilizar otros materiales más baratos, denominándose estas células "de segunda generación", aunque sus rendimientos son menores (10-12%).
La luz del sol (que está compuesta por fotones) incide en las células fotovoltaicas de la placa, creándose de esta forma un campo de electricidad entre las capas. Así se genera un circuito eléctrico. Cuanto más intensa sea la luz, mayor será el flujo de electricidad. Además, no es necesario que haya luz directa, ya que en días nublados también funciona. (radiación incidente).
Las células fotoeléctricas transforman la energía solar en electricidad en forma de corriente continua, y ésta suele transformarse a corriente alterna para poder utilizar los equipos electrónicos que solemos tener en nuestras casas.
El dispositivo que se encarga de esta transformación se denomina inversor. El inversor transforma la corriente continua en corriente alterna con las mismas características que la de la Red eléctrica a la que va a verterse, controlando la uniformidad y calidad de la señal.
Esta corriente alterna generada finalmente pasa por un contador (que la cuantifica) y de allí es inyectada a la Red general.
¿Cómo puede utilizarse la energía solar fotovoltaica?
La tecnología solar fotovoltaica puede ser empleada mediante:
• Una instalación aislada, sin acceso a la red eléctrica. En zonas rurales o donde es muy costoso llevar la red eléctrica convencional o donde es difícil realizar este tipo de conexiones. La electricidad generada se destina al autoconsumo. En este caso será necesario instalar baterías al sistema para poder acumular esta energía generada y así poder consumirla durante la noche;
• Una instalación conectada a la red. En este caso la corriente eléctrica generada por una instalación fotovoltaica puede ser vertida a la red eléctrica como si fuera una central de producción de energía eléctrica. El productor sigue comprando la energía eléctrica consumida y por separado venderá lo producido. Este tipo de instalaciones disponen de contadores para medir la energía producida y enviada a la red. (hoy esto solo es posible en Europa y en algunas provincias de la Argentina como ser Santa Fe. y Salta)
Además, la vida de los sistemas fotovoltaicos garantiza un periodo de funcionamiento largo. Se estima que la vida de un módulo es de unos 30 años, y su rendimiento después de 25 años de uso está por encima del 80%. Por otra parte, cabe destacar que los materiales son totalmente reciclables.
Algunos datos de interés:
- Con la energía solar fotovoltaica también se puede generar calefacción y agua caliente sanitaria. (Solo hay que usar una resistencia).
- Una instalación básica se puede hacer fácilmente, se recomienda que sea hecha por personal idóneo en la materia ya que los materiales tienen un valor importante y su instalación inadecuada puede provocar roturas.
- Cuanto más amperaje requiera mi instalación mayor la inversión inicial. Por eso no se recomienda usar estos sistemas para conectar hornos micro ondas, aire acondicionado. Y todo aquello que requiera altos amperajes de arranque o continuos.
- Hoy una solución de energía solar fotovoltaica una casa unifamiliar (iluminación, TV, cargar un celular) es realmente económica comparada con otros medios de generación.
- Podemos cargar desde una calculadora hasta un conglomerado de ciudades.