Acerca de la energía solar : Cómo funciona la energía solar

La energía solar es la fuente de energía más extendida del planeta.

En un momento dado, más de 173.000 teravatios de energía solar golpean la Tierra, lo que representa más de 10.000 veces las necesidades energéticas totales del mundo.

Además de ser una respuesta crucial para abordar el problema climático actual y reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles, la energía solar proporciona electricidad para el hogar o el negocio al absorber la energía del sol y convertirla en electricidad.

¿Cómo funciona la energía solar?

Es posible pensar en nuestro sol como un reactor nuclear natural.

Hace que se liberen pequeños paquetes de energía conocidos como fotones, que atraviesan los 93 millones de millas desde el sol hasta la Tierra en aproximadamente 8,5 minutos.

Cada hora, suficientes fotones golpean nuestro planeta para producir suficiente energía solar para satisfacer potencialmente todas las necesidades energéticas del mundo para el consumo de todo un año.

Sin embargo, a medida que avanza la tecnología solar y el costo de la energía solar continúa cayendo, nuestra capacidad para aprovechar la abundante energía del sol se vuelve cada vez más factible.

En 2017, la Agencia Internacional de Energía informó que la energía solar había superado a todas las demás fuentes de energía para convertirse en la fuente de electricidad más rápida del mundo, convirtiéndose en la primera en que la energía solar había superado el crecimiento de todos los demás combustibles.

Desde entonces, la energía solar ha seguido floreciendo y ha establecido nuevos récords mundiales en todo el mundo.

¿Qué papel juega el clima en la energía solar?

Las condiciones climáticas pueden tener un impacto en la cantidad de electricidad que genera un sistema de energía solar, pero no de la forma que cabría esperar.

Para que la producción de energía solar tenga éxito, las condiciones ideales deben incluir un día despejado y soleado.

Sin embargo, al igual que otros dispositivos electrónicos, los paneles solares son mucho más efectivos en climas fríos que en climas cálidos.

Esto permite que el panel genere más energía en el mismo período de tiempo manteniendo la misma eficiencia.

A medida que aumenta la temperatura, el panel produce menos voltaje y, por lo tanto, produce menos corriente eléctrica.

Sin embargo, los paneles solares no generan necesariamente más electricidad en invierno que en verano, aunque son más eficientes en temperaturas más frías.

Durante los meses más cálidos del verano, es más probable que el clima sea soleado.

Además de tener menos nubes, el sol suele estar fuera durante un período más largo durante el día.

En otras palabras, incluso si sus paneles solares pueden ser menos efectivos en climas cálidos, lo más probable es que generen más energía en verano que en invierno, independientemente de la temperatura.

¿Es cierto que algunas regiones reciben más energía solar que otras?

Algunas regiones reciben más luz solar que otras.

Si el clima afecta la producción de energía solar, la pregunta fundamental es si algunas regiones son mejores opciones para la energía solar que otras.

La respuesta rápida es sí, aunque no siempre como resultado de las condiciones meteorológicas.

Tomemos el caso de las nubes, por ejemplo.

Cualquiera que alguna vez se haya quemado en un día nublado comprende que la energía solar puede atravesar las nubes y llegar a la piel.

Es por esta razón que los paneles solares pueden seguir generando electricidad incluso en días de niebla.

Aunque la eficacia de la producción de energía de los paneles solares varía según la cantidad de nubosidad presente y la calidad de los paneles solares, normalmente oscila entre el 10% y el 25% o más en comparación con los días soleados.

La energía solar aún puede ser eficaz en áreas que suelen ser sombrías y frías.

La energía solar puede ser una gran inversión sin importar dónde resida, y también puede ser una excelente manera de contribuir a la lucha contra el cambio climático.

La cantidad de dinero que ahorra, y la velocidad con la que obtiene un retorno de su inversión, en un estado específico depende de una variedad de factores, incluido el costo de la electricidad, la disponibilidad de incentivos solares, la medición neta y la calidad de los paneles solares.

¿Cómo funcionan los paneles solares?

Cuando los fotones chocan contra una célula solar, desprenden electrones de sus átomos, lo que les permite conducir electricidad.

Un circuito eléctrico se forma cuando los conductores están conectados a los lados positivo y negativo de una celda.

Un circuito en el que fluyen los electrones produce electricidad cuando se completa el circuito.

Un panel solar consta de varias células, mientras que una matriz solar está formada por varios paneles (módulos) que están conectados entre sí.

Cuanto mayor sea la cantidad de paneles solares que pueda instalar, más energía puede esperar generar.

¿Qué materiales se utilizan en los paneles solares?

Los paneles solares fotovoltaicos (PV) están compuestos por una gran cantidad de células solares.

Las células solares, como los semiconductores, están construidas con silicio.

Están formados por dos capas: una capa negativa y una capa positiva, que, cuando se combinan, forman un campo eléctrico, muy parecido al que se encuentra en una batería.

¿Cuál es el proceso mediante el cual los paneles solares generan electricidad?

Los paneles solares fotovoltaicos generan electricidad en forma de corriente continua (CC).

Los electrones se mueven en una sola dirección alrededor de un circuito mientras usan energía de corriente continua.

En esta ilustración, se utiliza una batería para alimentar una bombilla.

Los electrones viajan desde la parte negativa de la batería al lado positivo de la batería, pasando a través de la lámpara en su camino de regreso.

Cuando se usa electricidad de corriente alterna (CA), los electrones se empujan y tiran en direcciones opuestas, y la dirección de la corriente cambia periódicamente, de manera similar al cilindro del motor de un automóvil.

Cuando la bobina de alambre se hace girar junto al imán, se genera electricidad de corriente alterna (CA).

Este generador puede ser operado por varias fuentes de energía, incluyendo energía nuclear, carbón, eólica, gas o diesel, hidroelectricidad o energía solar, por nombrar algunas.

Los paneles solares generan electricidad de corriente continua.

¿Cómo podemos introducir electricidad de corriente continua en la red de corriente alterna? Un inversor es lo que usamos habitualmente.

¿Cuál es la función de un inversor solar?

Un inversor solar es un dispositivo que convierte la electricidad de corriente continua (CC) generada por una matriz solar en corriente alterna (CA).

Los inversores funcionan de manera similar al cerebro de un sistema.

Además de convertir la alimentación de CC en CA, proporcionan prevención de fallas a tierra y estadísticas del sistema, incluido el voltaje y la corriente en los circuitos de CA y CC, la generación de energía y el seguimiento del punto de mayor potencia del sistema.

Desde el inicio del negocio solar, los inversores centrales han dominado el medio ambiente.

La aparición de los microinversores representa uno de los cambios tecnológicos más importantes en la industria de la energía solar.

A diferencia de los inversores centrales, los microinversores se optimizan para cada panel solar individual en lugar de para todo el sistema solar como lo hacen los inversores centrales.

Cada panel solar puede funcionar a su máximo potencial como resultado de esto.

Cuando se emplea un inversor central, un problema con un panel solar (por ejemplo, porque está a la sombra o porque se ha ensuciado) puede tener un impacto negativo en el rendimiento de todo el panel solar.

El uso de microinversores ya no es una preocupación.

Incluso si un panel solar funciona mal, el resto de la matriz solar funciona con la máxima eficiencia.

¿Cómo funciona el sistema de paneles solares?

Aquí hay una ilustración de cómo funciona un sistema de energía solar para el hogar.

Lo primero que sucede es cuando la luz del sol golpea el panel solar en un techo.

Se utiliza un inversor para convertir la energía generada por los paneles en corriente continua (corriente continua).

El inversor convierte la electricidad de corriente continua (CC) en corriente alterna (CA), que luego se puede utilizar para alimentar su hogar.

Es encantador porque es básico y limpio, y se vuelve más eficiente y económico a medida que pasa el tiempo.

¿Qué pasa, en cambio, si no estás en casa para aprovechar la electricidad que generan los paneles solares en un día soleado? ¿Y qué ocurre por la noche cuando el sistema solar no genera electricidad en tiempo real como debería? No te preocupes; todavía se pueden aprovechar los beneficios de un sistema conocido como "medición neta".

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Durante las horas pico, un sistema fotovoltaico típico conectado a la red generalmente produce más energía de la que requiere un cliente.

Este exceso de energía se devuelve a la red eléctrica para que lo utilicen otros clientes.

Los clientes que están calificados para la medición neta pueden obtener créditos por cualquier exceso de energía que generen, que luego pueden usar para extraer de una red por la noche o incluso en días nublados.

Un medidor de red realiza un seguimiento de la cantidad de energía que se suministra y la cantidad de energía que se recolecta de la red.

Al incorporar almacenamiento en un sistema solar, estas ventajas se magnifican aún más.

Los clientes pueden ahorrar su propia energía en el sitio con el sistema de almacenamiento solar, reduciendo aún más su dependencia de la red eléctrica y preservando su capacidad de alimentar sus hogares en caso de un corte de energía.

El componente de monitoreo de software del sistema de almacenamiento rastrea la producción solar, el consumo de energía del hogar y las tarifas de servicios públicos para determinar qué fuente de energía emplear durante el día, maximizando el uso de energía solar, permitiendo al cliente reducir los cargos en horas pico y permitiendo al cliente para almacenar energía para uso futuro durante un apagón, entre otras cosas.

Consejos para comprar productos solares

Si planea comprar energía solar, debe tener en cuenta numerosas consideraciones.

A continuación, presentamos algunas de las sugerencias que le resultarán más beneficiosas.

En primer lugar, busque esos incentivos.

• Incentivos solares

  Si cree que invertir en energía solar podría ser un esfuerzo financiero excesivo para usted y su familia, debe verificar los incentivos que ofrecen muchas compañías eléctricas y el gobierno.

  Hay muchos créditos fiscales disponibles para personas y empresas que opten por invertir en energía solar para su residencia o lugar de trabajo.

  Los descuentos en su factura de electricidad, medición neta o incluso un reembolso único de pagos anteriores son todas las posibilidades que los proveedores de energía pueden ofrecerle.

  Consultar el sitio web de su compañía de electricidad local o llamarlos es el método más eficaz para conocer los incentivos que ofrecen.

  Cuando se acerca a una empresa para ofrecer incentivos, encontrará que están muy abiertos a la idea.

• Seleccione el socio solar adecuado

  Además de ser su instalador solar y representante de ventas, la empresa que vende e instala el sistema solar será su socio solar durante muchos años más.

  En su búsqueda de un socio solar, busque una empresa local con una buena reputación por brindar mano de obra y servicio de alta calidad.

  Si algo sale mal con su sistema solar, le gustará poder comunicarse y colaborar con su socio solar.

• Compara las diferencias entre paneles solares.

  Los diferentes tipos de paneles solares brindan varios beneficios.

  Algunos de ellos pueden ser más económicos hoy en día, pero es posible que no duren tanto como otros.

  Otros pueden ser más costosos hoy, pero durarán muchos años más.

¿Cuál es el proceso mediante el cual obtenemos energía del sol?

Es posible que se sorprenda al saber que la energía solar no es tan difícil de explicar o comprender como podría anticipar.

De hecho, es bastante sencillo.

Toda la energía solar tiene su origen en el sol.

Después de todo, la energía solar no es energía solar si no utiliza el sol, la estrella más brillante de nuestra galaxia, para generar energía eléctrica.

Paneles solares

Los paneles solares que generan energía, que se pueden encontrar en los tejados y en los campos de todo el mundo (conocidos como granjas solares), han comenzado a alterar fundamentalmente la forma en que pensamos sobre la electricidad.

Cualesquiera que sean sus objetivos, ya sea que desee construir su granja solar o desee utilizar la energía del sol para alimentar su hogar, descubrirá que los paneles solares ofrecen varias ventajas.

Así es como funcionan:

Los paneles solares están formados por células fotovoltaicas microscópicas capaces de captar la energía emitida por los rayos solares.

Siempre que logran capturarlo, el panel solar convierte la energía en corriente continua (CC), que luego se transmite a través de líneas eléctricas a los inversores.

Inversor

Después de llegar al inversor, la CC se transforma o se invierte en corriente alterna (CA).

Los inversores se instalan con frecuencia lo más cerca posible de los paneles e, idealmente, no están demasiado lejos de la caja de fusibles principal de la casa.

Como resultado, las líneas que transportan corriente viva no tendrán que viajar tan lejos.

El hecho de que los inversores generen algo de ruido cuando están produciendo energía debe discutirse con el instalador solar antes de decidir dónde se determina la zona ideal para instalarlos.

Hacer uso de la caja de fusibles

Una caja de fusibles para su casa podría estar en el garaje, el sótano o cualquier otro lugar de su casa.

No obstante, el aire acondicionado se dirigirá en breve a esta ubicación, lo que le permitirá comenzar a usarlo en toda la casa.

Esta forma de unión permite que la electricidad fluya de manera uniforme por toda su casa, y es para lo que está diseñada la caja de fusibles.

Si queda algo de electricidad después de este punto, se restablecerá a la red.

Medición neta (de vuelta a la red)

La práctica de devolver la energía generada a la red se conoce como medición neta.

Para determinar la cantidad de energía que generarán los paneles solares, tendrás que decidir entre varias alternativas a la hora de comprar el sistema de energía solar.

Comprar suficiente energía solar para operar su casa completa durante los períodos de máxima demanda de energía, por ejemplo, es una opción viable.

Alternativamente, comprar solo suficiente energía solar para comenzar a compensar sus costos de energía es otra opción.

De cualquier manera, estará ahorrando dinero en su compra.

Cualquier exceso de electricidad generada por su hogar pero no consumida por su familia debe desecharse en algún lugar.

La energía no utilizada volverá a la calle y a los hogares y negocios de otras personas una vez que se haya desconectado de la caja de fusibles.

Tiene la ventaja de que muchas empresas de energía le devolverán dinero en la factura de la luz si usa su medidor de electricidad para proporcionar electricidad a los vecinos.

¡Esto aumenta aún más el valor de los paneles solares en el hogar!

Su socio solar puede ayudarlo a determinar si debe producir suficiente electricidad para calificar para la medición neta o si debe producir un poco menos de electricidad para ahorrar dinero en los gastos de instalación del sistema solar.

En cualquier caso, puede confiar en su socio solar para que le ayude a determinar qué funcionará mejor para el sistema de energía solar.

Sistema de banco de baterías

El uso de un sistema de Banco de baterías es, con mucho, la opción más eficiente si desea ser lo más eficiente posible.

Le permitirá almacenar cualquier exceso de electricidad generada por sus paneles solares, lo que le permitirá continuar beneficiándose de ellos incluso después de que se haya puesto el sol.

Si opta por implementar un sistema de banco de baterías, la medición neta será menos frecuente porque la energía primero deberá usarse para cargar completamente todas sus baterías antes de que pueda usarse nuevamente.

Estos sistemas son considerablemente más costosos, pero mejoran significativamente la eficiencia energética de su hogar, ofrecen seguridad contra cortes de energía y ofrecen un alto retorno de la inversión.

Devolver el poder a la red

Después de la generación de electricidad por su sistema de energía solar, la energía debe transportarse a algún lugar.

La electricidad se diferencia del agua o del gas natural en que no puede permanecer indefinidamente en las líneas.

Como resultado, debe utilizarse para reubicarlo en otra ubicación.

Esta es solo una de las muchas razones por las que se recomienda que los hogares inviertan en un banco de baterías: Un Banco de baterías es el único método para mantener su energía solar almacenada hasta que esté listo para utilizarla nuevamente.

Sin embargo, podría tener suerte si aún no está preparado o no puede instalar un Banco de baterías en su hogar.

La medición neta es un servicio que brindan muchas empresas de servicios eléctricos.

La medición neta es un método para que los sistemas de energía solar generen electricidad mientras remiten cualquier exceso a la empresa eléctrica.

Posteriormente, las compañías eléctricas pueden emitirle un crédito en su factura de electricidad para compensarlo por suministrar electricidad al sistema.

Esta es una técnica fantástica para ayudarlo a aprovechar al máximo su inversión en paneles solares.

Cómo funciona la energía solar Conclusión

Si ha estado pensando en utilizar la energía solar durante algún tiempo, es posible que se esté preguntando: ¿cómo funciona la energía solar? Con esta referencia completa sobre la energía solar, aprenderá cómo los paneles solares y la energía solar pueden ayudarlo a encender las luces de su hogar o negocio.

La información de este sitio le resultará útil si ya ha instalado paneles solares en el hogar o en la empresa o si es nuevo en el campo de la energía solar.