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Aunque el término “paneles solares” se utiliza en la mayoría de los casos como sinónimo de módulos solares de una planta fotovoltaica, no todos los paneles solares son iguales. Además de los módulos solares, los colectores térmicos de la energía solar forman parte de los paneles solares. Aquí explicaremos todo sobre las diferencias entre las dos especies y sus ventajas e inconvenientes.
Diferencias entre paneles, módulos y colectores solares
Los paneles solares deben su nombre a su construcción plana. Precisamente ese diseño permite la fijación sin problemas en el techo y garantiza que, por una parte, sean ligeros y, por otra parte, absorban la mayor cantidad posible de energía solar. Aunque ambos tipos de placas solares son similares a la vista, son muy diferentes entre sí en la funcionalidad.
Los módulos solares de la energía fotovoltaica se componen de muchas pequeñas celdas solares cuadradas, generalmente azules o negras y con una superficie clara.
Los colectores de energía solar, por el contrario, tiene un aspecto rayado por su estructura tubular y son un poco más gruesos. Los módulos fotovoltaicos convierten la energía solar en electricidad, mientras que los colectores solares la convierten en calor.
Configuración y funcionamiento de los módulos fotovoltaicos
El vidrio de aproximadamente 4 mm de espesor protege contra las rápidas fluctuaciones de temperatura y otros factores externos como el granizo, nevadas o ramas de árbol. Entre ellas se encuentra una capa de plástico de vinilo o una resina fundida. Esta capa comprime el panel solar y lo protege para que no penetre la humedad. La tercera capa son las celdas solares que están unidas y conectadas mediante líneas de soldadura. Bajo las celdas solares hay una capa de plástico o resina fundida para garantizar la protección del agua en ambas direcciones. La última capa forma una placa de vidrio que garantiza estabilidad y robustez. El marco de aluminio retiene todas las capas de la placa solar.
La función de las celdas solares
Las pequeñas celdas solares son las únicas responsables de convertir los rayos solares en electricidad. Dado que una sola celda solar genera poca electricidad, cada módulo solar contiene aproximadamente 60 celdas solares. Una planta fotovoltaica media para vivienda se compone, a su vez, de aproximadamente entre 10 y 40 módulos solares. Cuando los rayos solares llegan a las celdas, estas producen electricidad. Los fotones de la luz solar liberan electrones en el material de la celda solar. Los electrones fluyen en forma de corriente continua a través del cableado. Esta corriente continua fluye después hacia el inversor que la convierte en corriente alterna. Solo entonces puede ser utilizada en la casa o alimentada en la red eléctrica pública. Desde el inversor la corriente verde fluye a la red eléctrica a través de un contador que mide la cantidad de energía solar generada y la cantidad de energía solar suministrada.
Construcción y funcionamiento de los colectores solares
A diferencia de los módulos fotovoltaicos, los colectores solares no producen electricidad, sino calor. Dependiendo del tipo de instalación, los colectores contienen un vacío o una mezcla de agua que actúa como transportador del calor. Los rayos solares calientan los colectores y el calor generado es conducido por tubos de los colectores a un almacén. Desde este almacén una bomba distribuye el agua caliente en la casa. Dependiendo del uso que se desee hacer del agua caliente se decide el rendimiento de los colectores y la capacidad del almacenamiento.
El almacén de calor garantiza que el agua caliente mantenga su temperatura durante horas o, incluso, días. En caso de que se produzca más calor que el que se utiliza (por ejemplo, en verano) este calor adicional no se almacena.
Tipos de placas fotovoltaicas
Hay tres tipos de paneles solares para la energía fotovoltaica que difieren tanto en el rendimiento como en sus costos:
- Los paneles solares monocristalinos tiene la mayor eficiencia de todos con un 20% aproximadamente. Debido a que solo tienen una sola capa de cristal de silicio son muy complejos de fabricar. Por lo tanto, cuestan un poco más que los otros.
- Los paneles solares que se componen de varias capas de silicio son módulos policristalinos calientes. Estos son más fáciles de fabricar, pero, debido a las múltiples capas, la luz solar no se absorbe óptimamente y esto se refleja en la eficiencia de esta placa solar, que es de alrededor del 16%.
- El último tipo de placas solares para la energía fotovoltaica son los módulos de capa delgada, son mucho más delgados y carecen de estructura cristalina. Esto ahorra material en la producción y reduce el peso. Esto, también, garantiza que estos módulos sean especialmente baratos. Sin embargo, debido a que los módulos de capa delgada solo tienen una eficiencia de aproximadamente un 7%, apenas se utilizan para la producción propia de electricidad en las viviendas particulares.
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