Paneles solares: ¿Qué tipos existen y cómo funcionan?

Autoconsumo solar

Las placas solares son el elemento más importante de las instalaciones de autoconsumo y encontraremos diferentes modalidades en función de la necesidad que queremos satisfacer. A continuación te contamos qué tipo de panel necesitas y cuántos debes instalar en tu sistema de energía solar.


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Tipos de placas solares: fotovoltaicas, térmicas e híbridas

A la hora de clasificar las placas solares, es importante conocer para qué están destinadas. De este modo, según su aplicación distinguimos:

  • Placas solares fotovoltaicas: estos módulos convierten la energía solar en electricidad gracias al efecto fotovoltaico. Estos módulos están formados por células de silicio, y en función de su procedencia las clasificaremos en: monocristalinas, policristalinas y amorfas.
  • Placas solares térmicas: también conocidas como colectores solares. Estos paneles absorben la energía solar para que podamos disponer de agua caliente sanitaria (ACS), calefacción y climatización de piscinas.
Paneles solares térmicos vs. fotovoltaicos
Placas solares térmicas Placas solares fotovoltaicas
Tecnología más sencilla Tecnología más compleja
ACS y calefacción Electricidad
Vida útil de 10 - 15 años Vida útil de 25 -30 años
Eficiencia de un 90% Eficiencia de un 20%
  • Placas solares híbridas: estos paneles son una combinación de las dos tecnologías anteriores, ya que son capaces de producir tanto electricidad como calefacción.

Funcionamiento de las placas solares fotovoltaicas

1. En un sistema de autoconsumo, las placas solares fotovoltaicas se encargan de absorber la energía solar fotovoltaica.

2. Una vez captada, el inversor solar convertirá la corriente continua en alterna para que podamos consumirla.

3. Si es una instalación aislada, necesitaremos instalar baterías solares para acumular la energía solar y hacer uso de ella cuando no es posible producirla, es decir, durante la noche o días nublados. Si el sistema cuenta con acumuladores fotovoltaicos, será necesario tener reguladores para controlar la carga y descarga de las baterías.

Efecto fotoelectrico placas solares
Mejores paneles solares del 2021
Marca y modelo
Jinko Solar Eagle PERC 60 JKM300M-60
Uno de los paneles más vendidos en todo el mundo. Su rendimiento es excelente incluso con poca luz (18,34%). Asimismo, destaca su alta resistencia a condiciones climatológicas adversas.
Canadian Solar MaxPower CS6X305P
Este panel presenta un 17% de eficiencia y destaca por su larga durabilidad. Además, cuenta con garantía durante toda su vida útil.
Panel Solar SunPower MAX2 y MAX3
Este panel ha obtenido récords mundiales de eficiencia (desde 19,2 hasta 22,6%) y su potencia alcanza los 400W. Asimismo, tiene una estética limpia y agradable.
JA Solar JAM6 (L) -60PR Mono 60 Cell Panel
Excelente rendimiento con una tecnología monocristalina muy agradable visualmente. Uno de los modelos mejores valorados por los consumidores que lo han utilizado, fue el primero en superar el 20% de eficiencia en producción en masa.

Paneles solares térmicos, ¿cómo funcionan?

1. Los colectores absorben la energía térmica cuando están expuestos a la radiación solar.

2. Una vez captada, la energía solar se convierte en energía calorífica y se transfiere a un depósito de almacenamiento que es almacenada en un fluido que transporta calor (suele ser agua o aire), preparado para su uso y distribución.

3. Finalmente, cuando tengamos que hacer uso de la energía, un intercambiador se encargará de ceder el calor del fluido al agua en el lugar en el que vaya a ser utilizada (por ejemplo,agua caliente para la ducha).

Energía solar térmica

Paneles solares híbridos, ¿qué hacen?

Los paneles solares son capaces de producir electricidad y agua caliente en una misma placa mediante la instalación de células fotovoltaicas en un colector solar térmico. De este modo, cuando los colectores obtienen radiación solar, entre un 8 y un 15% de la radiación recibida se transformará en electricidad y el resto en calor, para producir agua caliente y calefacción. Estos módulos son muy interesantes por dos motivos: permiten reducir el espacio para instalar ambas tecnologías y permiten recuperar antes la inversión inicial.

Tipos de paneles solares
Modalidades de placas solares
Fotovoltaicos
Según su silicio: monocristalinos, policristalinos y amorfos
Según su número de células: paneles 12V, paneles 24V y paneles conectados a red
Térmicos
Colectores a baja, media y alta temperatura
Híbridos
Combinación de la tecnología fotovoltaica y térmica

¿Cuántos paneles solares necesito para mi vivienda?

El número de paneles que vas a necesitar en tu vivienda dependerá de tu consumo y cómo se reparte a lo largo del día. Para que te hagas una idea, a continuación te mostramos una tabla orientativa en función de los kWh que consumes anualmente:

Nº de placas solares necesarias para una vivienda
Nº de placas Consumos
2 - 5 Hasta 2.000 kWh
5 - 9 2.000 - 5.000 kWh
Más de 9 Más de 5.000 kWh

Calcula tu ahorro en la factura de la luz gracias a las placas solares.

 

La compañía instaladora que te realice tu sistema fotovoltaico será la encargada de determinar el número de módulos necesarios para tu vivienda. No obstante, es interesante que conozcas los factores principales que se tienen en cuenta a la hora de realizar el dimensionamiento:

1. Tu consumo

Tal y como acabamos de mencionar, es el parámetro principal para dimensionar tu instalación. Puedes consultar tu consumo en tu factura de luz o en el área de clientes de tu distribuidora.

2. Espacio disponible

Otro aspecto importante para delimitar el número de placas a instalar es la superficie disponible (por ejemplo, en el tejado o en el suelo) libre de sombras para llevar a cabo la instalación.

3. La orientación e inclinación

Por último, la orientación e inclinación de los paneles solares repercute directamente en la producción de energía que produzcan tus módulos. A mayor número de horas de luz solar, mayor generación de energía.

¿Puedo instalar paneles solares en mi casa?

Sí. Instalar placas solares es totalmente legal y posible en España. De hecho, la derogación del controvertido impuesto al sol que gravaba las instalaciones de placas solares y la aprobación de la nueva normativa de autoconsumo de 2019 han simplificado todavía más los trámites para que el autoconsumo fotovoltaico sea una realidad en España.

Placas solares fotovoltaicas: ¿monocristalinas o policristalinas?

Las placas solares también se pueden clasificar según la estructura de sus células fotovoltaicas. La gran mayoría de las placas están compuestas de silicio, pero no todos los silicios son iguales. En función de su grado pureza, distinguimos:

Placas solares monocristalinas: estos módulos están compuestos por células con un único cristal, presentando un color azul o negro muy uniforme. Este tipo de panel es el que más eficiencia tiene (alrededor de un 18-20 %) y son los más caros ya que su proceso de fabricación es el más difícil de elaborar.

Placas solares policristalinas: estos paneles están formados por células que tienen varios cristales, motivo por el que tiene un color azúl muy heterogéneo. Presentan muy buena relación calidad- precio, ya que su proceso de fabricación es muy rápido y su eficiencia oscila entre el 16 y el 18%.

Qué placas solares son mejores: ¿las monocristalinas o policristalinas?

Depende del clima del lugar donde vayan a ser instalados: las placas solares monocristalinas presentan mejor comportamiento en lugares fríos y los paneles policristalinos ofrecen mejor rendimiento en climas mayormente cálidos.

Es importante tener en cuenta que ambas opciones reducen su eficiencia a altas temperaturas (a partir de 25 ºC). Por ejemplo, la producción de una placa solar durante un día soleado de Agosto a 40 ºC es menor que en Febrero a 12ºC. Sin embargo, al ser los días más largos, la producción solar total será superior.

Por cada grado por encima de los 25ºC, las placas fotovoltaicas perderán entre un 0,4 y un 0,5% de eficiencia. El porcentaje exacto se puede comprobar en la ficha técnica del fabricante de los módulos solares.

Paneles solares amorfos: por último, cabe mencionar las placas compuestas por células de silicio amorfo. Son las más económicas, ya que su proceso de fabricación es el más rápido. Son, también, las menos eficientes, ya que cuentan con un rendimiento mucho menor (6-8%). Por tanto, no son aconsejables ya que se necesitaría más espacio y más placas para generar la misma cantidad de energía.

Paneles solares fotovoltaicos según el número de células

Según el número de células, existirán tres tipos de placas solares que determinarán su potencia: a mayor número de células, más producción de energía. De este modo, clasificamos los módulos en:

Paneles solares 12V: compuestos por 36 células en serie. Son utilizados en instalaciones aisladas de baja potencia. Por ejemplo, autoconsumo en autocaravanas para cubrir consumos básicos.

Paneles solares 24V: compuestos por 72 células. Se utilizan en instalaciones aisladas de mediano y gran tamaño, en bombeos solares y en instalaciones de autoconsumo conectado a red.

Paneles solares de conexión a red: estos módulos están formados por 60 células y son utilizados normalmente en instalaciones conectadas a la red eléctrica. Asimismo, también pueden utilizarse en instalaciones aisladas, siempre que utilicen reguladores MPPT.

A continuación, se muestra una tabla con el rendimiento de las placas solares según su cantidad de celdas (a mayor potencia, más energía generada):

Rendimiento de un panel según su número de células
Nº de células Potencia del panel Energía (hora)
36 células 150W 0,15 kWh
60 células (12, 24 o 48V) 270 - 320W 0,27 - 0,32 kWh
72 células (24 y 48V) 330 - 400W 0,33 - 0,4 kWh

La potencia de un panel expresada en vatios (W) fija la cantidad máxima de energía que puede generar cada placa en condiciones ideales (irradiación solar de 1000W/m2 y a 25ºC de temperatura) y trabajando a pleno rendimiento.

Veamos un ejemplo: ¿Cuánta energía máxima pueden generar dos placas de 150W expuestas a 6 horas de radiación solar? kWh generados = 2* 150W* 6h = 1,8 kWh

¿Qué son las placas solares flexibles?

Las placas solares flexibles, también conocidas como maleables, son módulos que se pueden doblar para adaptarlos a la superficie en la que van a ser instalados. Este tipo de paneles no dispone de marco de aluminio ni de cristal de seguridad, lo cual posibilita que se amolde a cualquier entorno. Según su material de soporte, distinguimos:

Paneles solares con soporte de tela: permiten un fácil transporte, son las más utilizadas ya que pueden ser dobladas sin que las placas sufran ningún daño.

Paneles en soportes plásticos: son mucho más resistentes que los módulos con soporte de tela e ideales para soportar paneles fotovoltaicos.

Paneles semirrígidos: no se pueden doblar completamente lo cual dificulta su transporte pero se adaptan perfectamente a las curvaturas de las superficies.

Para determinar qué tipo de soporte necesitas para los paneles flexibles será necesario conocer la superficie donde va a ser instalada.

Entre sus ventajas destacamos que estos módulos pesan mucho menos que los convencionales y que se pueden transportar fácilmente sin ningún tipo de problema. No obstante, su principal inconveniente es que son más caros que los tradicionales. Este tipo de paneles suele ser utilizado en barcos, autocaravanas, furgonetas, etc.

Rentabilidad de las placas solares

Las placas solares (en la gran mayoría de los casos) son una opción muy rentable a medio y largo plazo. El aspecto que determina la rentabilidad de un sistema de autoconsumo es el periodo de amortización, es decir, en cuánto tiempo habrás recuperado la inversión inicial que conlleva instalarlas.

¿Cómo calcular el periodo de amortización de una instalación fotovoltaica?

Para determinar el periodo de amortización de una instalación de placas solares debemos tener dos factores en cuenta:

  • El coste de la instalación fotovoltaica
  • El ahorro anual obtenido

Con estos dos datos, podremos hablar de amortización real cuando los ahorros igualan al precio que tuvimos que pagar en un inicio. A partir de ese momento, podremos decir que nuestra instalación es rentable ya que el resto de su vida útil solo nos aportará beneficios netos.

Ejemplo cálculo amortización de placas solares
Ítem de la instalación
Coste de la instalación solar 3.999 €
Ahorro estimado anual 500 €
Tiempo amortización 3.999/500 = 7,9 años

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Aunque no podemos conocer el ahorro con precisión, la gran mayoría de las empresas comunican un periodo estimado de recuperación económica en función de tus perfiles de consumo y las condiciones climatológicas de tu zona.

El tiempo de amortización medio de las instalaciones solares en España es de 7 años.

Asimismo, múltiples comunidades autónomas tienen a disposición de sus ciudadanos subvenciones para instalaciones de paneles solares. Gracias a ellas, puedes beneficiarte de entre un 30 y un 50% del coste de la instalación, lo cual ocasionará que recuperes antes el desembolso inicial. A continuación, vemos un ejemplo de subvención que cubre el 30% del importe.

Ejemplo periodo de amortización con ayudas para autoconsumo
Ítem de la instalación
Coste de la instalación solar 3.999 €
Subvención del 30% 1.199,7 €
Ahorro estimado anual 500 €
Tiempo amortización (3.999 - 1.199,7)/500 = 5,5 años

¿Es rentable tener placas solares de segunda mano?

No. Las placas solares segunda mano suelen presentar una producción más baja de la que deberían y por tanto, su rendimiento es mucho más bajo. Esto ocasiona que el periodo de recuperación económica sea más lento. Además, si adquirimos paneles de segunda mano su vida útil será menor y tendremos que reemplazarlos antes, lo cual significa que la instalación será más cara a la larga.

Los paneles solares de segunda mano no disponen de garantía, si en algún momento se da problemas de funcionamiento, ningún fabricante se hará cargo de su reparación o sustitución.

¿Dónde comprar placas solares fotovoltaicas?

Cada vez hay más tiendas online que permiten comprar placas solares o kits solares de autoconsumo que contienen todos los elementos para realizar el sistema. No obstante, lo más normal es contratar el proceso de instalación completo, ya que además de tener todos los componentes necesarios, necesitas que estos funcionen de forma óptima. Para ello, es necesario que sea realizado por una empresa instaladora fotovoltaica que cuente con profesionales certificados.

No obstante, a continuación os mostramos algunas de las plataformas online más conocidas que permiten adquirir a través de la web todo tipo de componentes fotovoltaicos:

Tiendas online fotovoltaicas
Tienda
Atersa Shop
Autosolar
Teknosolar
Leroy Merlin

¿Cuáles son las mejores marcas de placas solares?

La industria fotovoltaica no para de avanzar y cada vez son más los fabricantes de paneles solares que ofrecen muy buenas prestaciones. A continuación, te mostramos una tabla con algunas de las marcas más valoradas y más vendidas del mundo según la lista Tier 1 de paneles solares:

Mejores marcas placas solares
Fabricante
Jinko Solar
Mayor fabricante a nivel global y nº1 en la lista Tier-1. Una de las marcas con mejor calidad precio del mercado.
Trina Solar
Compañía fundada en 1997. Uno de los fabricantes líderes en el mundo. Todas sus placas cuentan con una garantía de 25 años.
Solar Canada
Empresa canadiense con una gran reputación. Sus módulos solares tienen garantía de 10 años de producto y 25 años en rendimiento por encima del 83%.
JA Solar
Una de las marcas con mejor calidad-precio de la industria de energía solar. En mayo de 2020 presentaron el panel con mayor potencia del mundo (800W).

¿Cómo puedo saber si un panel solar es de buena calidad?

No existen parámetros establecidos para conocer si un panel es de buena o mala calidad. Sin embargo, podemos tener en cuenta ciertos indicadores que nos pueden ayudar a determinarlo:

  • La uniformidad de los paneles fotovoltaicos es buena señal. Los módulos con células más oscuras que otras pueden dar problemas de continuidad que a la larga ocasionan puntos calientes y pérdida de eficiencia.
  • Los marcos deben tener entre 4 y 5 cm para que su estructura sea suficiente para soportar golpes y condiciones climatológicas adversas (nieve, lluvias torrenciales, etc.).
  • La caja de conexiones debe estar abierta y ser accesible por si es necesario realizar algún mantenimiento en las placas solares.
  • Por último, es importante que los paneles cuenten con garantía de fabricante. La gran mayoría suelen tener garantía de al menos 10 - 12 años.
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