Cómo funcionan y se instalan las placas solares

Los paneles solares nos permiten disfrutar de los beneficios de la energía solar, tanto en viviendas particulares como en negocios. Es una gran alternativa a los combustibles fósiles, y nos abastece de energía sin generar emisiones de CO2. Aunque la instalación de los paneles solares lo realicen expertos, siempre es interesante saber cómo se produce esta instalación. Pero, ¿sabés cómo funcionan? En este artículo te enseñamos cómo funcionan las placas solares y cómo es la instalación de paneles solares con Repsol.

Cómo funcionan las placas o paneles solares

La energía solar tiene la capacidad de abastecernos con una fuente inagotable, el Sol y, además, no genera emisiones de CO2. Podemos disfrutar de los beneficios de la energía solar a través de los paneles solares, transformamos la energía solar en electricidad, siendo una gran fuente de ahorro energético y económico.

Todos sabemos qué son los paneles o, al menos, cómo son físicamente, pero, ¿cómo funcionan? Para ello, primero tendremos que entender el concepto de célula solar. La célula solar es un dispositivo electrónico que se encarga de transformar la energía que genera el sol en energía eléctrica. Este fenómeno se llama efecto fotovoltaico, descubierto por el científico Alexandre Becquerel en 1839.

Una instalación fotovoltaica está formada a partir de estructuras de células solares de aproximadamente 10 cm2, que se unen en una plancha recubierta por plástico EVA. El plástico EVA está formado por dos compuestos, el etileno y el acetato de vinilo, que ofrecen una gran resistencia climatológica y, además, evitan que los rayos ultravioletas traspasen el panel. Un solo panel solar está formado por aproximadamente 60 células solares. 

Ahora que ya conocemos el concepto de célula solar y cómo está formado un panel solar, podemos seguir viendo cómo funcionan.

La transformación de energía solar en energía eléctrica

Las placas solares se encargan de convertir la energía solar en energía eléctrica y esta conversión se conoce como efecto fotovoltaico. Estas placas solares están compuestas de muchas unidades pequeñas llamadas celdas fotovoltaicas. Cada una de estas celdas está constituida por dos materiales: uno de silicio y otro de impurezas trivalentes. Cuando los fotones inciden sobre la celda de silicio se liberan electrones, los cuales serán los que producen la electricidad, convirtiendo la luz del sol en corriente eléctrica.

Las líneas que vemos como divisorias en las celdas se encargan de dirigir esos electrones a los conductores principales. Un terminal se encarga de llevar la carga de un lado a otro dando lugar a la corriente eléctrica. De esta forma, con todas las celdas solares funcionando, ya formamos la placa solar que nos proveerá de energía eléctrica de forma limpia y sostenible en nuestro hogar y podremos sacar rentabilidad de la instalación.

La cantidad de electricidad que tenemos en la celda dependerá del tamaño de la celda. Cuanto más pequeña sea la celda, menor será la electricidad. Cuanto más grande sea, más electricidad.

De la energía del sol a tu hogar: paso a paso

Además de las placas solares, a una instalación solar fotovoltaica le acompañan diferentes elementos que hacen que todo el circuito funcione,  como inversores de red, baterías, un regulador de carga y cableado eléctrico. Este sería el proceso desde que nuestra instalación solar recibe la luz, hasta que la disfrutamos nosotros en nuestro hogar: 

1. Los fotones que llegan de la radiación solar inciden sobre las placas solares.
2. Las células fotovoltaicas convierten esa radiación solar en electricidad con forma de corriente continua.
3. Esta corriente continua pasa por un inversor solar que la convierte en corriente alterna, que es la que usamos en nuestro día a día en nuestras viviendas o empresas.
4. La corriente alterna se distribuye en función a los consumos demandados y los excedentes pueden ser almacenados en una batería o inyectados a la red eléctrica.
5. 5. Si la electricidad generada por los paneles no es suficiente para demandar la energía necesaria que pedimos, será compensada con la red eléctrica.

Factores a tener en cuenta antes de instalar placas solares

Ahora que sabes un poco más sobre el funcionamiento de las placas solares, toca hablar de la instalación. Si quieres instalar placas en tu vivienda, debes tener en cuenta una serie de factores que afectan, de forma directa, a la recepción de luz en tu instalación: 

• Su ubicación: si sitúas las placas solares en el tejado debes evitar que sea en un lugar donde no se proyecten sombras, y que estén a salvo de posibles daños y caídas de residuos.
• Su orientación e inclinación: las placas solares tendrán un mayor aprovechamiento si están orientadas al sur con una inclinación de 30º. La correcta colocación de los paneles solares es uno de los factores más importantes en toda instalación fotovoltaica.
• Su situación geográfica: en la península ibérica las mayores zonas de radiación solar se encuentran en Andalucía y Murcia. Por el contrario, los mínimos se dan en el norte de Galicia, norte de la cordillera Cantábrica, País Vasco y la Rioja. Respecto al centro peninsular ocurre lo mismo, la meseta norte recibe una menor cantidad de radiación respecto a la meseta sur.

Estos tres factores son los que se tienen en cuenta a la hora de realizar el diseño de la instalación, consiguiendo optimizar el rendimiento de la instalación independientemente de la zona geográfica donde se encuentren.

¿Cómo afectan las sombras a los paneles solares?

Las sombras pueden tener un impacto significativo en la eficiencia de los paneles solares. Una sombra en una pequeña parte de un panel solar puede interrumpir la producción de energía en ese área y disminuir la cantidad total generada. Esto, conocido como sombreado parcial, reduce la eficiencia y el rendimiento general de la instalación.

Es importante entender que los paneles solares están compuestos por células interconectadas que trabajan en conjunto para generar electricidad. Si una sombra afecta a una sola de estas células, todo el panel puede verse afcetado. Por lo tanto, para asegurar una óptima producción de energía, se debe evitar cualquier sombra, ya sea causada por objetos cercanos, árboles o estructuras.

Antes de la instalación, es importante realizar un estudio del entorno para evaluar posibles sombras y garantizar la ubicación óptima de los paneles solares, maximizando así su eficiencia y generación de energía. Este análisis previo es fundamental para diseñar un sistema que funcione de manera óptima y que aproveche al máximo la luz solar disponible.

¿Cómo se instalan las placas solares con Solar360?

El primer paso que sigue nuestro equipo técnico de Solar360 es elaborar un estudio para la idoneidad y dimensionamiento que podría tener la instalación. Para ello, tendrán en cuenta los factores mencionados anteriormente y el consumo de energía.

Más tarde, un instalador realizará una visita técnica in situ, de cara a realizar una toma de datos y detectar posibles detalles que pueden no haberse tenido en cuenta en el estudio inicial.

Una vez realizada la visita, y teniendo en cuenta el estudio inicial, se lleva a cabo la elaboración del proyecto técnico definitivo, así como la preparación de toda la documentación necesaria para iniciar los trámites administrativos, de cara a obtener los permisos imprescindibles para la ejecución de la instalación. Estos trámites variarán según la administración pública correspondiente. Adicionalmente, en función de la tipología de instalación fotovoltaica, puede ser necesario gestionar permisos con la compañía distribuidora correspondiente.

Con la autorización del ayuntamiento, se prepara todo el material fotovoltaico (principalmente: los paneles solares, el inversor fotovoltaico y la estructura donde irán sujetas las placas), redacta la documentación de seguridad y salud, punto fundamental para evaluar los posibles riesgos y poder realizar los trabajos con garantías, y una vez que todo lo anterior está resuelto, se lleva a cabo la coordinación de la fecha para la ejecución de la obra.

El tiempo de ejecución de una instalación fotovoltaica, varía en función del tamaño de la misma, pudiendo ir desde los 2 días de una instalación tipo residencial hasta los 10 días de una instalación de tamaño medio. Normalmente, el plan de trabajo de este tipo de instalaciones suele ser el siguiente:

• Preparación de las medidas de seguridad necesarias in situ, previas al inicio del desarrollo de los trabajos.
• Se lleva a cabo la recepción del material fotovoltaico, comenzando la instalación con la fijación de la estructura a la cubierta correspondiente.
• Una vez fijada la estructura, se lleva a cabo la colocación de las placas solares.
• El siguiente paso es llevar a cabo toda la instalación eléctrica: canalizaciones, cableado, instalación del inversor, conexiones, etc.
• El último paso, es llevar a cabo la prueba de puesta en marcha de la instalación, para comprobar que funciona correctamente. Después, se debe dejar apagada hasta haber finalizado el proceso de legalización.

Una vez realizada la instalación fotovoltaica, se inicia el proceso de legalización que varía en función de la tipología. En las más sencillas, únicamente será necesario realizar el registro de la instalación en el organismo competente de la Comunidad Autónoma. En el resto, será necesario también gestionar unos trámites con la compañía distribuidora.