Cómo aprovechar el sol como fuente de energía

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Gracias a los avances tecnológicos, cada vez es más fácil aprovechar el sol como fuente de energía, y con menos limitaciones puesto que vas a conseguir un buen rendimiento si decides instalar placas solares en Zaragoza, en Murcia, en Andalucía o en cualquier otro rincón de España, pero para ello es muy importante conocer los sistemas a nuestra disposición y los lugares donde vamos a poder realizar la instalación.

Cómo aprovechar el sol como fuente de energía

Sistemas para aprovechar el sol como fuente de energía

Existen diferentes sistemas a través de los cuales vamos a poder aprovechar el sol como fuente de energía, los cuales podemos dividir en dos grandes grupos que son las instalaciones fotovoltaicas y las instalaciones térmicas.

Las instalaciones fotovoltaicas

Una instalación fotovoltaica es aquella que ha sido diseñada con el objetivo de producir energía eléctrica a partir de la radiación solar.

Principalmente podemos encontrar dos tipos de instalaciones fotovoltaicas para aprovechar el sol como fuente de energía:

  • Instalación fotovoltaica conectada a la red: se trata de una instalación fotovoltaica conectada a la red eléctrica, lo que significa que en los momentos en los que haya radiación, los paneles producirán energía que podrá ser consumida sin tener que recurrir a la energía de la red, mientras que en los momentos en los que la demanda sea superior a la producción, pasaremos a consumir la energía adicional que no es fabricada por los paneles de la red eléctrica. Esto nos permite abaratar mucho la factura de la luz, además de que se trata de instalaciones más sencillas y económicas.
  • Instalación fotovoltaica aislada: en el caso de que un propietario quiere independizarse por completo de la red eléctrica o directamente la instalación se encuentre en un lugar remoto donde esta no llega, la opción es la instalación fotovoltaica autónoma o aislada, la cual se basa en el mismo principio que la anterior, es decir, mientras haya radiación, los paneles alimentarán los consumos, pero con la particularidad de poder almacenar los excedentes en baterías de dónde obtendremos la energía en los momentos en los que la demanda sea superior a la producción como ocurre por ejemplo durante la noche o en momentos en los que está muy nublado o hace mal tiempo.

Las instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red deberán estar provistas de los siguientes dos elementos:

  • Paneles solares: los paneles o placas solares están fabricados con silicio como material principal y tienen como cometido capturar la radiación solar para convertirla en energía continua. Mediante unos cables, se conectan directamente al inversor.
  • Inversor: el inversor es lo que podemos considerar el cerebro de la instalación fotovoltaica, ya que no sólo gestiona la energía y la convierte en energía alterna para poder consumirla en la vivienda, sino que además también se encarga de las tareas relacionadas con la seguridad del sistema, lanzando avisos o incluso llegando a interrumpir el suministro en el caso de que se produzca alguna situación de riesgo, con lo que se protege tanto la instalación como a los usuarios.

En el caso de la instalación fotovoltaica aislada, además de los dos elementos anteriores, también deberá incluir lo siguiente:

  • Regulador y cargador: tanto el regulador como el cargador a menudo vienen directamente incorporados en el inversor, pero también podemos encontrar instalaciones en las que se instalan fuera de él. De cualquier manera, el cometido de estos elementos es el de regular la entrada y salida de energía a las baterías y por supuesto cargarlas con los excedentes de producción de los paneles solares.
  • Baterías: es el lugar donde vamos a almacenar la energía sobrante. Las baterías son una de las piezas más caras de toda la instalación fotovoltaica, razón por la cual generalmente tan sólo se colocan en instalaciones aisladas. Sin embargo, hay inversores para instalaciones conectadas que también admiten baterías, siendo este tipo de instalación menos frecuente. En el mercado hay diferentes tecnologías de almacenamiento como son:
    • Baterías de plomo abierto: son las más económicas, pero también tienen una durabilidad bastante baja entre 4 y 5 años. Permite alrededor de 600 ciclos con descargas de un máximo del 40%, y siempre y cuando se utilice en con bajas intensidades de descarga, es decir, con aparatos de bajo consumo.
    • Baterías AGM: es una tecnología más avanzada con una vida útil que generalmente está entre los 5 años y hasta 10 años. Permite descargas de elevada intensidad y alcanzan alrededor de 1000 ciclos con descargas máximas del 50%.
    • Baterías de gel: un paso adelante en el almacenamiento con una vida útil que puede alcanzar los 12 años. Permiten descargas intensas durante largos periodos de tiempo.
    • Baterías estacionarias: existen diferentes modelos, teniendo todos ellos una vida útil de hasta 15 años. Dependiendo del modelo podrá tener desde 1500 ciclos con descargas de hasta el 60% y hasta 2000 ciclos con descargas de hasta el 70%.
    • Baterías de litio: es el tipo de batería tecnológicamente más avanzado, con una pequeña pega que es que la potencia de carga es algo inferior a las tecnologías de gel y AGM, pero con muchas ventajas como por ejemplo una vida útil de 20 años y 6000 ciclos de descarga al 80%. Además, estas baterías permiten la instalación de varias unidades sin tener en cuenta el voltaje o la antigüedad del resto de baterías ya instaladas, por lo que permite ir ampliando la capacidad con una libertad sorprendente.
  • Generador eléctrico: cuando se trata de una instalación fotovoltaica aislada, es muy recomendable también incorporar un generador eléctrico. Si la instalación ha sido adecuadamente dimensionada, es muy raro que lo lleguemos a necesitar, pero siempre nos podemos encontrar en alguna circunstancia particular como por ejemplo un periodo de mal tiempo excesivamente largo, un aumento de demanda de energía puntual, etc., que haga que necesitemos energía adicional, la cual podemos obtener del generador para recargar las baterías y para alimentar los consumos.

Las instalaciones térmicas

En el caso de las instalaciones térmicas, su objetivo es el de aprovechar el sol como fuente de energía para calentar agua para diferentes usos como son ACS (agua caliente sanitaria), climatización de piscinas, calefacción y suelo radiante.

Estas instalaciones pueden ser de cuatro tipos que definimos a continuación:

  • Captador plano: ese tipo de placa térmica más utilizada, y cuenta con una apariencia similar a los paneles fotovoltaicos.
  • Tubos de alto vacío: es una estructura conformada por varios tubos de color azulado.
  • Polipropileno: se trata de capas de polipropileno por cuyo interior transcurren tubos de alto vacío.
  • Termodinámica: es un sistema que utiliza la termodinámica para transportar el calor desde el exterior al interior de la vivienda.

Los elementos principales que van a conformar estas instalaciones son los siguientes:

  • Captadores: es el elemento más importante de la instalación, por cuyo interior transcurre un circuito que contiene un fluido caloportador que será el encargado de absorber el calor en el panel y trasladarlo al acumulador donde transmitirá dicho calor al agua.
  • Vaso de expansión: es un elemento indispensable ya que tiene como cometido principal el de evacuar el exceso de presión en el caso de que se produzca, evitando así averías en el sistema.
  • Acumulador: es el lugar donde se almacena el agua a calentar. En su interior debe haber al menos una resistencia eléctrica para que, en el caso de que la instalación térmica no caliente suficientemente el agua, pueda entrar la resistencia en acción para garantizar que siempre tendremos agua caliente.

Los paneles termodinámicos deberán contar con los tres elementos descritos anteriormente, así como también con un compresor:

  • Compresor: es un elemento exclusivo de los sistemas termodinámicos, y su cometido es el de comprimir el gas para realizar el intercambio de calor.

Dónde puedo instalar paneles solares para aprovechar el sol como fuente de energía

Es importante tener en cuenta que, a la hora de poder aprovechar el sol como fuente de energía, deberemos tener en cuenta que existen diferentes lugares donde vamos a poder instalar tanto los sistemas térmicos como los fotovoltaicos:

  • Viviendas unifamiliares: en el caso de las viviendas unifamiliares, la instalación no suele suponer ningún problema, siempre y cuando haya espacio suficiente que permita instalar los paneles bien orientados, con la inclinación adecuada y sin obstáculos.
  • Edificios: también se puede instalar placas solares en una comunidad de vecinos, aunque en este caso deberemos realizar una reunión para obtener al menos un tercio a nuestro favor. En estos casos se opta por instalaciones comunes, ya que rara vez hay suficiente espacio disponible para que cada vecino tenga su propia instalación fotovoltaica. En el caso de las instalaciones térmicas, el CTE en España obliga a que toda vivienda nueva incorpore alguno de los sistemas mencionados anteriormente, mientras que las viviendas ya construidas también lo van a poder incorporar, ya sea creando un sistema para el uso común o individual para cada vivienda.
  • Naves industriales: las naves industriales son ideales para la instalación fotovoltaica, ya que disponen de grandes superficies y generalmente facilitan la orientación, ya que se encuentran en zonas más apartadas. La instalación fotovoltaica en una nave industrial no sólo permite ahorrar ingentes cantidades de dinero al negocio, sino que a su vez, también crea una imagen de empresa preocupada por el medioambiente.
  • Otras instalaciones: la fotovoltaica y la térmica también se adaptan a otras muchas instalaciones, pudiendo satisfacer las necesidades energéticas tanto dentro de zonas pobladas como incluso en lugares remotos donde no llega la red eléctrica.

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