Genera tu propia energía con
paneles solares
Generar electricidad a partir del sol es una muy buena idea si no quieres depender de combustibles fósiles ni del suministro de una compañía eléctrica para logra ser energeticamente independiente. Hay muchas razones por las que puedes plantearte el uso de este tipo de energía limpia. Ya sea porque vives en un lugar aislado sin acceso a la red eléctrica, en una vivienda móvil (en las autocaravanas o furgonetas también se pueden instalar paneles solares). O tal vez, debido a tus valores ecológicos y simplemente deseas experimentar con energías limpias.
¿Qué es la Energía Solar y que posibilidades nos ofrece?
Quizás lo primero que se te ocurre al pensar en energía solar es producir electricidad gracias a los paneles solares fotovoltaicos. Y a partir de aquí utilizar la electricidad para múltiples usos. Pero existen otras formas más eficientes de utilizar las radiaciones solares en nuestro beneficio antes de pensar en producir electricidad, y que de igual forma nos permitirán reducir nuestra factura energética y depender cada vez menos de las compañías eléctricas. Estas opciones, en las que profundizaremos más adelante, son: calentar agua y cocinar con cocinas solares.
Como sabes, la Energía Solar es una fuente de energía limpia y renovable que se obtiene del aprovechamiento de la radiación electromagnética que nos llega del Sol. Estas radiaciones nos proporcionan luz y calor, esenciales para la vida en la Tierra.
Según el modo de captación de las radiaciones solares, se pueden distinguir dos tipos de sistemas::
- Pasivos: No necesitan ningún elemento de captación de radiación solar. La eficiencia energética se logra aplicando distintos elementos arquitectónicos, lo que se conoce como arquitectura bioclimática. En el diseño se tiene encuenta la orientación de la construcción respecto al sol, la selección de los materiales con propedades favorables y la correcta ventilación natural. De este modo se logra reducir el consumo, así como reducir el impacto ambiental.
- Activos: En este caso si se utilizan captadores de radiación solar y existen dos tipos principalmente: Los paneles fotovoltaicos que permiten transformar la energía lumínica del sol en electricidad y los paneles solares fototérmicos, con los que podemos calentar agua mediante la conversión térmica que nos permite el calor del sol. En este último caso la energía solar se transforma en energía térmcia
Como utilizar la luz del sol para generar electricidad
Para producir electricidad a partir del sol debemos tener en cuenta que vamos a trabajar con la energía solar fotovoltaica, es decir, vamos a producir energía eléctrica a partir de paneles solares fotovoltaicos.
Si estás pensando en producir tu propia electricidad a partir de energía solar, aquí encontrarás la información que necesitas y las mejores recomendaciones para que tu objetivo no se convierta en una misión imposible.
La energía solar fotovoltaica se obtiene tras la transformación directa de la radiación solar en energía eléctrica gracias a un dispositivo semiconductor denominado célula fotovoltaica. El material pasa su fabricación, hoy en día, suele ser el silicio. Este tipo de energía tiene grandes posibilidades de uso. Desde la alimentación de pequeños aparatos eléctricos con placa solar y batería integrada, hasta grandes huertos solares que producen electricidad a gran escala para su comercialización y distribución a través de la red eléctrica. Pasando por viviendas aisladas, caravanas o grajas e invernaderos.
Debido a la gran demanda e interés en la producción de energías renovables, la tecnología fotovoltaica no ha parado de avanzar en los últimos años. La fabricación e instalación de paneles solares aumenta continuamente y cada vez los costes de producción son más reducidos. Los avances tecnológicos también han hecho aumentar su eficiencia, con lo que el coste medio de la generación de este tipo de electricidad ya puede competir con las fuentes de energía convencionales en mucha partes del mundo. En la actualidad, se dice que la energía necesaria para la fabricación de los paneles solares se recupera en un periodo de entre 6 meses y un año de producción fotovoltaica. Si consideramos que su vida útil es superior a los 30 años, se concluye que esta tecnología produce energía limpia durante más del 95% de su ciclo de vida.
Ventajas de la Energía Solar
Una de las ventajas de este tipo de tecnología, en comparación con el uso de combustibles fósiles, es que no producen ningún tipo de emisiones contaminantes durante su funcionamiento, si bien hay que considerar los efectos nocivos que produce la fabricación de los paneles fotovoltaicos y la gestión de los residuos tras su vida útil. En la actualidad se están desarrollando tecnologías para minimizar este impacto tanto en los procesos de fabricación como de reciclaje.
Tipos de instalaciones solares fotovoltaicas
Según la aplicación a la que están destinadas, las Instalaciones Solares Fotovoltaicas (ISF), hay principalmente dos tipos:
- Aisladas o autónomas: En este grupo estarían las viviendas aisladas, explotaciones agrícolas y ganaderas que por su ubicación tienen dificultades en conectarse a la red eléctrica. También las bombas de agua solares, y los pequeños aparatos con batería y paneles solares integrados.
- De conexión a la Red: La producción de energía eléctrica esta pensada para introducirla en la red eléctrica para su comercialización.
Partes de una instalación solar fotovoltaica
- Paneles solares, también llamados módulos fotovoltaicos: compuestos por un conjunto de células fotovoltaicas que transforman la radiación solar en energía eléctrica mediante el efecto fotoeléctrico. La energía generada es una corriente continua con una tensión irregular, es decir, cuanto más sea la radiación solar, mayor será la producción de energía, por eso es necesario una serie de componentes adicionales.
- Reguladores: Su función es estabilizar la tensión producida por los paneles solares a un nivel predeterminado y regular la cargar de las baterías. Se encarga de permitir el paso de la electricidad a la batería dependiendo de su nivel de carga, para alargar la vida útil de estos acumuladores y evitar sobrecargas o sobrecalentamientos
- Baterias: Son las encargadas de almacenar la energía para los momentos en los que no existe radiación solar.
- Inversores / convertidores: Necesarios para convertir la corriente continua (CC en español, en inglés DC, Direct Current) generada por los nuestros paneles solares en corriente alterna (CA en español y AC en inglés, alternating current). La corriente continua solo puede alimentar aparatos que funcione con ese tipo de corriente, normalmente con tensiones de 12, 24 y 48 V. Para poder utilizar aparatos a 230 V o conectar nuestra instalación a la red eléctrica debemos transformarla en corriente alterna y de esto se encargará nuestro inversor. El inversor también nos sirve para recargar la batería y conectar nuestra instalación solar fotovoltaica a la red eléctrica.
- Otros componentes para una buena instalación fotovoltaica: Cables, tornillería, soportes, etcétera. Para completar la instalación hay que tener en cuenta que será necesario el uso de uso de cables recomendados para conectar los distintos componentes, tornillería y soporte para fijar los elementos etcétera.
Diseño a medida
Si tienes los conocimientos necesarios o la ayuda de un profesional puedes diseñar a tu medida la instalación solar fotovoltaica que más te conviene comprando por separado cada uno de los elementos que hemos mencionado anteriormente. Debes tener en cuenta, en principio, las necesidades de energía, la superficie disponible con una correcta orientación al sol para la instalación de los paneles solares, espacio para el resto de componentes como baterías, inversores y reguladores, etcétera.
También existen aplicaciones móviles que te permiten hacer los cálculos necesarios así como encontrar la mejor orientación al sol y grado de inclinación de los paneles solares.
Generadores Solares
Una de las maneras más rápidas y fáciles para producir energía eléctrica a partir de paneles fotovoltaicos es a través de los generadores solares. Funcionan igual que un generador eléctrico convencional con la diferencia que no tiene depósito de combustible. Su motor se alimenta directamente de los paneles solares que incorpora el equipo. Lo que si posee es una batería en la que se almacena la energía y los inversores y convertidores necesarios para enchufar los aparatos que deseas utilizar a la tensión correcta.
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Si quieres saber más sobre las posibilidades que nos ofrecen los generadores solares no dudes en visitar nuestro artículo especial sobre este tipo de dispositivos portátiles que seguro te pueden interesar!!!
Kits Solares
Otra de las formas de tener acceso a la producción de energía solar es a través de los kit solares o kit fotovoltaicos con todo lo necesario para preparar tu primera instalación solar de autoconsumo en tu casa o en el exterior. Los componentes que suelen traer este tipo de kits solares son: paneles fotovoltaicos, batería, regulador de carga, inversor, cables y bornes para la batería además de las instrucciones para su montaje. Si quiere saber más como funciona y se construye una instalación básica de energía solar consulta nuestra guía aquí. Si tiene más dudas consulte con un electricista o déjenos un comentario. También te puede interesar, si tienes los conocimientos necesarios, adquirir los componentes por separado y hacer tu propia instalación fotovoltaica a medida comprando por separado los paneles solares fotovoltaicos, regulador de carga, inversores, etcétera.
Bombas de agua solar
Las bombas de agua solares están pensadas solamente para generar la electricidad necesaria para bombear agua. Igual que las bombas hidráulicas eléctricas o gasolina. Tiene un motor eléctrico conectado directamente a la placa o placas solares (dependiendo de tus necesidades). Por lo tanto no sería necesario ni convertidor, ni inversor ni baterías para su correcto funcionamiento. Pero si se quiere optimizar su uso, por ejemplo, de noche si sería necesaria incorporar las baterías y el regulador correspondiente.
El motor de la bomba se encarga de aumentar la presión del fluido a transportar provocando el movimiento del liquido de una zona de menor presión o altitud a otra zona de mayor presión o altitud. Su uso más frecuente es para bombear agua de pozos, alimentar sistemas de riego, trasvase de agua a depósitos o mantener en movimiento un circuito de agua cerrado como estanques con o sin fuente ornamentales.
Energía Termosolar
La energía Solar Térmica o energía termosolar, permite aprovechar el calor del sol para calentar agua para uso domestico o para calefacción. La energía termosolar también se aprovecha, a nivel industrial, para generar electricidad haciendo que la energía mecánica generada por el calentamiento del fluido mueva una turbina como si de una central térmica convencional de carbón se tratase. Para uso doméstico, la aplicación de la energía termosolar se centra en obtener agua caliente para la ducha o piscina, sistemas de calefacción, etcétera. Por último, habría que mencionar la posibilidad de alimentar sistemas de refrigeración por absorción, que utilizan calor en lugar de electricidad para reducir la temperatura de una estancia.
En una instalación termosolar, son los captadores solares los encargados de capturar la radiación solar y convertirla en energía térmica. Existen tres tipos de colctores: de baja, media y de alta temperatura. Los dos primeros son utilizados para calentar el agua de uso domestico o comercial y los captadores de alta temperatura utilizan espejos o lentes que concentral la luz del sol en un punto para producir vapor que mueve una turbina que generará energía eléctrica.
Calentadores Solares
Para aprovechar al máximo las posibilidades de la energía termosolar veamos como funciona y cuales son los tipos de instalaciones que podemos crear.
Los termos solares son los aparatos encargados de proporcionarnos agua caliente en nuestro hogar o empresa aprovechando al máximo la radiación solar, pudiendo llegar a reducir el consumo energético para calentar agua de hasta el 75% o incluso el 100 %. Si bien, en la mayoría de los casos, es necesario contar con otro sistemas complementarios para el calentamiento del agua, sobre todo en los meses invernales donde la radiación solar es menor y las necesidades de agua caliente mayor.
Tipos de calentadores:
- Activos: Los que cuentan con un sistema de bombeo del agua dentro del circuito
- Pasivos: Los que no requieren energía externa para funcionar. El movimiento del agua por el circuito se consigue mediante el principio de convección, es decir, la diferencia de temperatura hace que el liquido circule por el sistema.
Tipos de circulación del fluido:
- Circulación directa: El fluido que se calentó en el colector es utilizado por el consumidor final, ya sea en la ducha o piscina o en los radiadores para calentar la estancia.
- Circulación indirecta: El fluido que se calienta en el colector (sustancia de trabajo), en este caso no tiene por que ser necesariamente agua, se envía a un intercambiador de calor encargado de calentar el agua. De este modo se separa el fluido del sistema del fluido a consumir. Estas opción es conveniente en zonas frías y propensas a la congelación del agua en las tuberías que podrían llegar a romperse. En estos casos la sustancia de trabajo a calentar tendrá propiedades anticongelantes.
Componentes de un calentador solar:
Calentadores de piscinas
Los calentadores de piscinas solares tienen el mismo principio de funcionamiento que los calentadores solares, con la diferencia de que no existe el deposito contenedor, y es el agua en la propia piscina la que funciona como deposito contenedor, debido a la poca diferencia de temperatura ambiente y la del agua a calentar. También es una forma de reducir los costes de la instalación.
Los colectores solares para piscinas suelen ser captadores planos no protegidos, más económicos y de menor rendimiento. Carece del vidrio protector dejando la placa expuesta al exterior. Existen en el mercado muchos tipos de paneles para piscinas, con diferentes calidades y precios, los más sencillos apenas sirven para aumentar en dos o tres grados la temperatura del agua. Pero en muchos casos estos dos grados es suficiente para que un baño en nuestra piscina en los meses de verano sea mucho más confortable. No se debe pretender conseguir con este tipo de captadores económicos convertir nuestra piscina en un spa de agua caliente.
Cocinas Solares
Para cocinar alimentos gracias a la energía solar existen varias posibilidades: Por un lado podemos generar electricidad con paneles solares fotovoltaicos que alimenten nuestra cocina eléctrica o podemos tener una cocina solar que directamente, y con una correcta orientación al sol, nos permita preparar nuestra comida en el exterior como si de una barbacoa se tratase. Por ultimo también existe la posibilidad de usar un horno solar. Si quieres saber más sobre cocinar con energía solar y los pros y contras de cada sistema visita nuestra página sobre cocinas solares.
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