Energía solar fotovoltaica y/o térmica: ventajas y usos
El sol es una fuente de energía inagotable. A través de una simple instalación de paneles solares, cualquier propiedad puede aprovechar sus rayos para generar energía solar fotovoltaica y/o térmica. Así utilizan la energía del sol para ahorrar.
¿Qué tipos de energía solar hay?
Hay 3 tipos de energía solar:la fotovoltaica, la térmica y la híbrida. Cada uno de ellos surge en función de cómo se aprovechen los rayos del sol y es lo primero que hay que saber sobre las placas solares para autoconsumo.
Los 3 tipos de energía solar más utilizados son:
- Energía fotovoltaica:es el tipo de solar más utilizado, ya que sirve para producir electricidad aprovechando las horas de sol. Con la solar fotovoltaica se pueden disminuir un 70% las facturas de luz.
- Energía solar térmica: se utiliza para generar calor. Con la instalación de placas térmicas, se puede tener calefacción solar, agua caliente sanitaria, etc, gracias al sol.
- Energía solar híbrida: es la combinación de los diferentes tipos de energía solar que existen. Así un mismo inmueble podría tener tanto solar fotovoltaica como térmica y pasiva.
Junto a ello, se encuentra existe la energía solar pasiva, otro tipo de energía solar que no necesita instalación y que se basa en diseñar arquitectónicamente bien los espacios para aprovechar la luz natural del sol.
Energía solar fotovoltaica: ¿qué es?
La energía solar fotovoltaica es el aprovechamiento del sol para conseguir electricidad. De esta forma, con una instalación de placas solares se pueden captar los rayos electromagnéticos del sol para producir energía eléctrica.
De esta forma, una vivienda, una empresa, una comunidad de vecinos o cualquier tipo de inmueble puede funcionar energéticamente gracias a la luz natural del sol, que cae sobre sus paneles solares y que le permite producir la electricidad que va a consumir.
En otras palabras, la energía solar fotovoltaica permite alcanzar el autoconsumo y, con ello, disminuir hasta un 70% las facturas de la luz. Además, la posición geográfica del país hace que el aprovechamiento de la energía solar en España sea de muy fácil acceso y, por eso, cada vez más son los particulares que apuestan por ella.
¿Cómo se obtiene la energía fotovoltaica?
Para obtener energía fotovoltaica es necesario que intervenga 3 elementos:
- El sol: es un emisor natural de radiación solar. Sus rayos son la fuente de energía de cualquier tipo de instalación.
- Las placas solares: son capaces de captar la energía fotovoltaica procedente de sol y transformarla en electricidad.
- El enchufe: la electricidad solar creada con el sol como fuente de energía se distribuye por el inmueble, haciendo funcionar energéticamente hogares y empresas.
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Radiación solar para conseguir electricidad
El sol es un emisor natural de radiación electromagnética y los rayos del sol son imprescindibles para la generación de electricidad.
Si bien, no se utiliza toda la radiación emite el sol de forma natural. Ya que sólo puede emplearse aquella que es absorbida por la superficie terrestre y el océano (un 50% de la radiación solar), el resto es reflejada por la atmósfera, las nubes, el suelo y el mar.
Así, sólo los rayos del sol que incidan sobre la superficie serán los que puedan convertirse en electricidad. Aquí se pueden distinguir 2 tipos:
- Radiación solar directa: atraviesa la atmósfera sin ningún cambio de dirección.
- Radiación dispersa o difusa: es la que llega a la tierra después de los fenómenos de reflexión y difusión.
La radiación solar en España Cuanta más radiación solar haya, mayor podrá ser tu producción de energía. Esto es lo que se conoce como irradiancia, que mide la cantidad de energía solar que recibe una superficie durante un tiempo determinado y ésta será distinta en cada provincia.
Solar fotovoltaica: así funcionan las placas solares
El segundo paso de la solar fotovoltaica es el que ocurre internamente dentro de las placas solares. Se trata de un proceso que sucede a nivel atómico y que se conoce como efecto fotovoltaico.
A través de él, la solar fotovoltaica se transforma en corriente eléctrica. El efecto fotovoltaico tiene 3 pasos:
- 2.1. Los fotones que provienen de la radiación solar, inciden sobre las placas solares.
- 2.2 Al entrar en contacto con el material de los paneles solares, se absorben y se libera de cada fotón un par de electrones, que crean una ausencia de electrón en el material.
- 2.3 Ese flujo de electrones en el módulo fotovoltaico, genera la energía eléctrica, que es la que se distribuye por el inmueble.
Aunque el proceso atómico de la transformación de la solar fotovoltaica en electricidad pueda parecer complejo, lo más importante que hay que saber es la necesidad de que la luz del sol incida constantemente sobre las placas solares para que pueda producirse el efecto fotovoltaico.
Si no hay sol, está muy nublado o hay cae sombra sobre los módulos fotovoltaicos, la solar fotovoltaica no funcionará. O, lo que es lo mismo, no será posible producir electricidad solar.
La solar fotovoltaica ganó a la teoría de la relatividad Albert Einstein fue Premio Nobel de Física en 1921.
Albert Einstein no ganó el Premio Nobel de Física por su famosa teoría de la relatividad, sino que lo consiguió gracias a su explicación del efecto fotovoltaico en su artículo Heurística de la generación y conversión de la luz. Se considera, junto a Max Planck, como uno de los padres de la energía fotovoltaica.
Ventajas y desventajas de la energía fotovoltaica
Antes de apostar por la instalación de paneles solares, es aconsejable conocer las ventajas y desventajas de la energía fotovoltaica. Se trata de una solución energética con muchísimas posibilidades y beneficios económicos, pero que no está exenta de problemas y/o dificultades.
Pros de la energía fotovoltaica:
- Ahorro económico: con la energía solar fotovoltaica puedes generar tu propia electricidad, reduciendo o eliminando tu dependencia de la red eléctrica. Se consiguen reducir las facturas de luz hasta un 70%. Además, se puede utilizar una tarifa de compensación de excedentes para disminuir aún más las facturas.
- Múltiples aplicaciones: los paneles solares pueden utilizarse en pequeñas instalaciones, de menos de 100 kW de potencia instalada, que son viviendas y empresas. O en grandes, como en una central de solar fotovoltaica de más de 100 kW, que abastecen energéticamente a medianas o grandes poblaciones.
- Ayudas a la energía solar en España hay un importante catálogo de ayudas, subvenciones, deducciones y bonificaciones para el aprovechamiento del sol como fuente de energía.
- Bajo mantenimiento: las instalaciones de energía solar apenas requieren de un mantenimiento mínimo; sólo asegurar su limpieza.
- Mejora del medio ambiente: la energía solar fotovoltaica contribuye a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. España cumple con ello, con uno de los compromisos de lucha contra el cambio climático.
- Descentralización de la producción energética: la posibilidad de convertir cualquier techo en una fuente de energía descentraliza la producción de energía, haciendo de ella un bien asequible para la población.
Contras de la energía fotovoltaica:
- Coste inicial: aunque se ha reducido en los últimos años la inversión inicial necesaria para tener placas solares, ésta sigue siendo uno de los grandes inconvenientes de la energía solar. Se necesita un mínimo de 4.200 € para 4 placas.
- Dependencia solar y variabilidad estacional: aunque España tiene un buen recurso solar, la generación de electricidad solar puede variar entre estaciones. Durante los meses de invierno y/o con condiciones climáticas adversas, la producción de electricidad puede verse afectada negativamente.
- Limitaciones de espacio: aunque en España hay mucho sol para producir energía fotovoltaica, hay una falta de espacio sobre todo en áreas densamente pobladas.
- Necesidad de infraestructura de red: la solar fotovoltaica presenta también un desafío para la infraestructura de red existente. Es necesario integrarla de manera eficiente
- Impacto ambiental de la fabricación: si bien la energía fotovoltaica es limpia, la fabricación de los paneles solares genera emisiones y residuos durante su producción.
- Necesidad de almacenamiento de energía: la energía solar fotovoltaica depende de la disponibilidad de luz solar, lo que significa que la generación puede ser intermitente. Para garantizar un suministro es necesario instalar baterías solares.
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Electricidad solar en casas y empresas
Para que la electricidad solar salga por el enchufe en casas y empresas, es necesario que antes sea transformada en un inversor solar.
Las placas solares son capaces de generar energía eléctrica, pero lo hacen en forma de corriente continua, mientras que la electricidad que se consume de forma doméstica es corriente alterna. Para obtenerla es necesario el uso de inversores solares.
Una vez que pasa por el inversor, la electricidad solar llega al cuadro de mandos de la propiedad y ahí se convierte en la fuente de suministro energético del inmueble, utilizándose para la luz, la lavadora, el horno, el aire acondicionado, portátiles, o cualquier otro electrodoméstico.
Energía solar térmica: ¿para qué sirve?
La energía solar térmica, también llamada termosolar, es la utilización del sol para calentar un fluido. Su uso permitirá reducir las facturas de gas y electricidad, ya que se podrá utilizar la solar térmica para cocinar alimentos, tener calefacción, climatización, agua caliente sanitaria, etc.
Se pueden distinguir diferentes tipo de energía solar térmica:
- Energía solar térmica con placas solares planas: es la instalación termosolar para uso doméstico, los paneles solares térmicos (también llamados colectores de baja temperatura) alcanzan hasta los 65 ºC.
La instalación de energía solar térmica con placas solares de baja temperatura es fácil y asequible económicamente. Se utiliza para tener en viviendas calefacción con energía solar, para calentar el agua de sistemas sanitarios en hospitales, para la climatización de piscinas o, incluso, para el lavado de ropa. - Energía solar térmica con tubos al vacío:es un tipo de instalación de energía termosolar que utiliza tubos y no paneles solares. Tienen un rendimiento mayor, pero su coste es más elevado.
- Energía solar térmica con concentración de paneles en espejo: es para temperaturas muy altas y se concentran los paneles solares para causar efecto espejo.
Este tipo de instalación de energía térmica genera vapor de agua a muy alta presión y es capaz de generar electricidad como una central térmica.
¿Cuál es la diferencia entre energía solar térmica y energía solar fotovoltaica?
La diferencia principal entre la energía solar térmica y la solar fotovoltaica en la forma en que convierten la luz del sol en energía utilizable. La térmica, la transforma en calor y la fotovoltica, en electricidad.
Asimismo, utilizar la energía solar para generar calor conlleva un proceso de instalación y requiere de unos componentes distintos a los que se necesitan en una instalación de energía fotovoltaica. Además, de que las instalaciones de termosolar suelen ser un poco más caras, que las fotovoltaicas.
No obstante, y a pesar de sus diferencias, ambas son muy parecidas y se confunden fácilmente. Ya que tanto la termosolar como la fotovoltaica necesitan paneles solares, se pueden realizar en viviendas, empresas o macroplantas y pueden utilizar el sol como fuente de energía.
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Preguntas frecuentes sobre la energía solar fotovoltaica y térmica
¿El sol es renovable?
Sí, el sol es renovable. De hecho, la energía solar está llamada a convertirse en uno de los pilares de la transición energética, facilitando a la población a una energía asequible y renovable.
¿Cómo se produce la energía solar?
La energía solar no se produce, la energía solar se aprovecha. El sol es un emisor natural de energía y en función de cómo se aprovechen los rayos del sol se podrá obtener diferentes beneficios.
¿Cómo funciona la energía solar fotovoltaica en una casa?
La energía solar fotovoltaica en una casa funciona de la misma forma que en el resto de inmuebles: los paneles solares captan los rayos del sol y los transforman en electricidad. De esta forma, una vivienda puede generar la energía eléctrica que va a consumir.
¿Qué aplicaciones tiene la energía solar térmica?
La energía solar térmica puede tener diferentes usos, entre los que sobresale: calefacción solar, producción de agua caliente sanitaria (ACS), hornos industriales, climatización de piscinas y generación de hornos.
¿Qué es la energía solar pasiva?
La energía solar pasiva es un tipo de energía solar que se basa en diseñar y aprovechar el uso de espacios para que las estancias puedan tener la mayor luz natural posible.